Proceso de reciclado de plásticos

Hoy desde Rotogal os vamos a hablar del proceso de reciclado de plásticos. Nos hemos estado informando en distintas fuentes.

Existen distintos procesos de reciclaje en función de los distintos plásticos que se tengan. El principal sistema de reciclaje es el mecánico.

Reciclaje mecánico: consiste en cortar las piezas de plástico en pequeños granos para posteriormente tratarlos. Se trabaja con macromoléculas de los polímeros. Todos los procesos de reciclaje mecánico comienzan con las siguientes etapas:

1. Limpieza: una vez que los plásticos recuperados llegan a la empresa donde se van a tratar lo primero es acondicionarlos para obtener una materia prima adecuada, sin suciedad o sustancias que puedan dañar tanto a las máquinas como al producto final ( eliminar papeles, tapones, etc..). 

2. Clasificación: se deben separar los distintos tipos de plásticos antes de transformarlos, sobre todo en el caso de los que provienen de la industria, porque los que vienen de la Plantas de Clasificación ya están separados. Se puede hacer en tanques de agua por densidades.

3. Trituración: esta fase se lleva a cabo cuando los materiales no han sido triturados anteriormente o porque el tamaño de grano no es el adecuado.

4. Lavado: en tanques o cubas de gran tamaño se lavan los granos de plástico para eliminar cualquier tipo de suciedad o impureza. Es muy importante esta etapa en los plásticos que vienen de postconsumo, ya que han contenido sustancias que pueden permanecer en ellos durante mucho tiempo.

5. Granceado:los residuos de plástico se suelen vender en forma de granza pero si esto no sucede se deben convertir a granza para poder introducirlos en los equipos de reciclaje. Con el granceado se consigue la homogenización del material, mediante fundición, tintado y corte en pequeños trozos.

6. Extrusión: consiste en someter a presión al material fundido para hacerlo pasar a través de una matriz. Las materias primas se introducen en forma sólida y dentro de la máquina extrusora se funden y se homogeinizan. Los pasos a seguir son los siguientes:

• Introducción en una máquina extrusora: existen distintas máquinas que se escogerán en función de los productos finales que se quieran conseguir. En principio todas las máquinas constan de unas zonas o partes comunes, que son:
• Entrada o alimentación: es la parte por donde se introducen las materias primas secundarias, mezcladas con materias vírgenes. En esta zona se calientan las materias y se transportan hacia la siguiente sección.
• Zona de sometimiento a presión: es la etapa en la que se produce la fusión del polímero, en ausencia de aire. Dependiendo del polímero que se introduzca tendremos un tipo de fusión distinta (lenta, constante, rápida, etc) y el interior de la extrusora variará.
• Zona de homogeinización ó dosificación: en este caso se trata de homogeneizar el material que irá entrando en el dado de forma constante.
• Dado: es la parte final de la extrusora donde se produce una criba de los materiales que no se hayan fundido, polvo, etc y a continuación se elimina la tendencia que pueda tener el material a torcerse (porque hasta este momento ha pasado por un tornillo por el que va girando) para que los productos obtenidos no presenten este defecto.
• Existen distintos tipos de extrusión, como por ejemplo la extrusión de filmes (polietilenos), de tubos o de láminas (PS, ABS, PVC). Una técnica utilizada para la obtención de láminas de empaquetado con película y tipo burbuja es la Termoformación, que parte de una lámina de polímero conseguida por extrusión y se le aplica calor hasta que se reblandece para más tarde introducirla en un molde en el que se somete a una fuerza para darle forma hasta que se solidifica.
• Inyección:se basa en la inyección de material fundido dentro de un molde frío cerrado, en el cual el material se enfría y solidifica, tomando así la forma deseada. Este proceso consta de dos etapas fundamentales:

1) Plastificación: consiste en la fusión del material en un tornillo donde existe una válvula a presión para evitar que el material retroceda, una vez fundido, hacia la entrada. Además dicha válvula permite empujar el material hacia el interior del molde.
2) Cierre: es la zona en la que se encuentra el molde a baja temperatura, siempre sometido a presión, una vez que la materia fundida se encuentra en su interior. La presión a la que se encuentra el molde depende del tamaño de las piezas finales, contra más grandes sean mayor presión.

• Soplado:es la técnica utilizada para la obtención de piezas huecas, como son botellas, bidones, etc.. Consiste en fundir el material e introducirlo dentro de un molde. A continuación se inyectaría aire en el interior, de forma que el material quede alrededor de las paredes, en forma de tubo, y se enfríe adquiriendo esta forma. La técnica es muy similar a la que utilizaban los maestros vidrieros hace años para producir piezas de vidrio, la técnica de soplado de vidrio. Existen dos modalidades principales de soplado:
• Extrusión-soplado: es una técnica mezcla. Normalmente se trabaja con una extrusión continua ya que permite mayor producción. El material que ha pasado por la extrusión llega con una forma intermedia al molde de soplado, en el que se produce la entrada de aire con el que la materia toma forma y se solidifica por enfriamiento.
• Inyección-soplado: ha sido el método más utilizado para la fabricación de botellas de bebida carbonatada, sobre todo de PET. En este caso se trabaja con una preforma del material realizada por inyección dentro de un molde muy frío. A continuación se calienta la preforma por encima de su punto de transición vítrea y se procede al soplado.
• Tanto en el soplado como en la extrusión se pueden fabricar materiales bicapas, con dos capas de material virgen y una, intermedia de material reciclado. De este modo se pueden aprovechar los materiales de plástico reciclados para el envase de productos de consumo humano, ya que las capas de plástico virgen funcionan como medios aislantes. Es necesario hacer estudios sobre estos productos para saber el espesor necesario de las capas vírgenes, habría que estudiar caso por caso.
• Compresión:es una técnica poco utilizada en la actualidad auque en los años cuarenta tuvo mucho éxito para la fabricación de discos planos o también llamados discos de vinilo, ya que se fabrican a partir de un copolímero de cloruro de polivinilo (PVC) negro. Actualmente se utiliza sobre todo para plásticos termoestables. Esta técnica consiste en colocar el material en un molde y el molde, a su vez, en una prensa donde el material se somete a elevada presión y adopta la forma deseada.
• Transferencia:es un método que se considera una versión mejorada de la técnica de compresión. Consiste en la introducción de materia prima, a gran presión, dentro de molde gracias a un pistón. Es un proceso más caro que el anterior y por ello hay que tener muy claro cuándo se debe utilizar.
• Calandrado:es una técnica muy utilizada para la producción de láminas y películas del espesor deseado. Suele dar un acabado de muy buena calidad y se utiliza sobre todo con el PVC. Consiste en la introducción de materia prima en el interior de una máquina que contiene varios rodillos. La materia se va desplazando entre los huecos que existen entre los rodillos, reduciéndose así su espesor.

A continuación se describen algunos tipos de reciclaje mecánico:

Reciclaje químico:se basa en degradar los materiales plásticos, mediante calor o con catalizadores, hasta tal punto que se rompan las macromoléculas y queden solamente moléculas sencillas (monómeros), a partir de las cuales se podría conseguir otros tipos de plásticos ó combustibles. Entre las distintas técnicas posibles, las más representativas son:

• Gasificación:con este proceso se obtiene gas de síntesis ( CO y H2O) que es un gas combustible, utilizado con frecuencia en la industria metalúrgica. Lo primero que se hace es la compactación de los plásticos para reducir su volumen, se produce una desgasificación y después una pirólisis que continúa elevando la temperatura para hace la gasificación. Una de las mayores ventajas de la gasificación es que se puede llevar a cabo sin la necesidad de separar distintos tipos de plásticos.
• Pirólisis:se utiliza para materiales plásticos como el PP y PS pero también para mezclas de plásticos difíciles de separar. Mediante la pirólisis se produce la descomposición térmica, en atmósfera inerte, de las moléculas que conforman los materiales plásticos en tres fracciones: gas, sólido y líquido, que servirán de combustible y de productos químicos. En el caso de los polietilenos se podría conseguir, con esta técnica, la obtención de etileno para fabricación de nuevos plásticos. El gran inconveniente de la pirólisis es el elevado coste de instalaciones y producción. Actualmente en España existe una planta piloto para probar este método, mientras que en Canadá está totalmente implantado.
• Hidrogenación:consiste en la aplicación de energía térmica a los materiales plásticos en presencia de hidrógeno para dar lugar a combustibles líquidos. Es una de las técnicas más estudiadas y bastante desarrollada.
• Craking:es un proceso similar al que se produce con el petróleo crudo en las refinerías. Consiste en la ruptura de moléculas mediante el uso de catalizadores, como pueden ser las zeolitas, obteniéndose cadenas de hidrocarburos de diversas longitudes, que se pueden utilizar como combustibles.
• Disolventes:mediante la utilización de disolventes se pueden separar mezclas de plásticos, difíciles de separar por otras técnicas. Por ejemplo la ciclohexanona puede extraer el PVC de una mezcla y otro disolvente bueno es el xileno. Una vez separados los materiales se podrán reciclar por separado mediante alguna de las técnicas descritas anteriormente.