Reciclaje Quimico de plasticos.
Reciclado químico de plásticos
Hoy en día muchos plásticos son reciclados físicamente, para ello, generalmente son recolectados, lavados y molidos. Una vez molidos se les calienta (funde) y da la forma que se desea para su nueva aplicación. Este proceso es relativamente sencillo, pero no puede aplicarse a todos los plásticos ni realizarse numerosas veces, los plásticos reciclados son de menor calidad que el material nuevo (material virgen). Cada vez que el material es reciclado sufre un proceso de degradación que disminuye sus propiedades. Además, el reciclaje físico requiere que el material se encuentre libre de impurezas y contaminación, no sólo de sustancias tóxicas o peligrosas, sino también de otros plásticos o materiales. Este es uno de los inconvenientes más grandes para lograr un buen reciclaje físico, la separación de los materiales.
Como una alternativa al reciclaje físico se puede realizar el reciclaje químico, el cual, a diferencia del primero, implica cambios en la estructura química del material. El reciclaje químico, al basarse en una reacción química específica, no necesita los complicados pasos de purificación que son indispensables para el reciclaje físico. Además, permite utilizar al desecho plástico como fuente de materia prima, no sólo para producir nuevamente el material original (como material virgen), sino producir otros materiales con diferentes características.
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Como una alternativa al reciclaje físico se puede realizar el reciclaje químico, el cual, a diferencia del primero, implica cambios en la estructura química del material. El reciclaje químico, al basarse en una reacción química específica, no necesita los complicados pasos de purificación que son indispensables para el reciclaje físico. Además, permite utilizar al desecho plástico como fuente de materia prima, no sólo para producir nuevamente el material original (como material virgen), sino producir otros materiales con diferentes características.
Existen varios procesos de reciclado químico, de los cuales los más importantes son: metanólisis, glicólisis e hidrólisis. Otra alternativa a estas es para fabricar un material, denominado concreto polimerico, con aplicación en el campo de la construcción.
Los procesos de glicolisis, metanolisis e hidrólisis son similares, por lo tanto desarrolalremos con más detalle solamente uno de ellos y a continuación explicaremos la formación del concreto polimerico a partir de PET.
El proceso químico ofrece las siguientes vantajas
Muy competitivo económicamente. Para una planta de producción de 30,000 t/año se estima el costo de producción de unas 500 $/t, debido a la utilización de aditivos de bajo costo y de baja consumación de energía . Actualmente (3-2001) se construye in Italia una planta pilota de tamaño comercial, que permitirá cotizar instalaciones llave en mano a partir de 10-2001. No selección o lavado previo es necesario No eliminación de tapas o etiquetas necesaria Botellas con stratificación de capas bloqueantes para oxigeno son tratados sin problemas Acido Terephtalico y Ethyleneglycol vendibles directamente a la industria química o utilizadores specialisados. Alternativamente se puede producir un producto PHT (Polyhidroxilethilterephtalato) que puede ser utilizado directamente para la producción de botellas PET Plantas existentes convencionales de reciclaje PET pueden ser adaptadas para el proceso químico.
El proceso de metanolisis- proceso Petrectec
Dupont desrrolló una tecnología de reciclado completamente nueva. A este proceso verde se le conoce como Tecnología de Regeneración del Poliéster (Petretec).El proceso Petretec puede tratar films de poliéster, fibras y plásticos con niveles de contaminantes muchos mayores que los aceptados en el reciclado mecánico como material reciclable. El proceso Petretec utiliza reacciones químicas basadas esencialmente en "descondensar" las moléculas de poliéster. Cualquier PET que contenga metales, tintes u otros materiales que interferirían en el reciclado son separados y destinados al reciclado mecánico, vertido o incineración. El PET remanente se disuelve en DMT a temperaturas por encima de los 220oC, formándose una disolución de desecho de PET en DMT. En una reacción de transesterificación despolimerizante el PET reacciona con metanol para producir los monómeros originales del polímero, como se muestra debajo. La reacción se lleva a cabo a escala industrial en un reactor de metanolisis a 260-300oC, y una presión de 340-650 kPa.
Del reactor de metanolisis, el DMT y el etilen glicol (EG), mezclados con un exceso de metanol se pasan a través de una columna de eliminación de metanol. El metanol eliminado de esta manera se recicla en el proceso. El DMT y el EG forman un azeótropo que impide su separación por destilación. Para conseguir esto, los químicos de la Dupont añaden p-toluato de metilo (MPT) en este punto del proceso Petretec. Con ello se forma un azeótrop de MPT y EG, que permite la separación del DMT de los otros dos componentes. El destilado MPT/EG forma una solución de dos capas. La superior está enriquecida con MPT y puede reciclarse en el proceso. El DMT sigue una destilación fraccionada para aumentar su pureza.
La reacción de despolimerización, que es el centro de la tecnología Petretec produce DMT y etilenglicol. La enorme ventaja de esto es que se reproducen monómeros idénticos a aquellos empleados como material de partida en la reacción de polimerización. Por consiguiente, no existen límites en los usos del PET hecho a partir de ellos. Esto supone una reducción en la dependencia de los productos petroquímicos para la producción.
Formación de concreto polimérico
La idea es descomponer químicamente el PET, es decir, romper la cadena para obtener sus eslabones separados. Estos eslabones son utilizados para formar una nueva cadena, diferente de la anterior (PET). Esta a su vez tiene la particularidad de poseer algunos eslabones que pueden unirse a otros tres (en ves de sólo a dos), la molécula formada es un poliéster insaturado. La característica de las cadenas de estos poliesteres, es que permiten que todas ellas puedan ser unidas formando una especie de red tridimensional (este proceso de unión de cadenas se conoce como entrecruzamiento o curado). El resultado es una estructura o matriz muy grande, interconectada y muy fuerte. Si por ejemplo, esta matriz es rellenada con arena o grava, el producto final es una especie de concreto cuyo "pegamento" o aglutinante es un polímero (en vez de cemento en el caso de concretos tradicionales). A este concreto lo llamamos concreto polimérico.
Este concreto polimérico posee propiedades diferentes a las del concreto convencional. Comparado con el concreto de cemento Portland los productos de concreto polimérico son de 3 a 5 veces más fuertes, mucho más resistentes a la absorción de humedad y presentan mayor capacidad de absorción de energía de impacto. Además, puede dársele propiedades según las necesidades de cada aplicación.
Responder las siguientes Preguntas:
-En que consiste el Tratamiento quimico de plasticos?
-Realizar una tabla comparativa entre ventajas y desventajas del reciclaje quimico y Fisico?
-En que consite el proceso de Metanolisis?
-Investiga otros procesos de tratamiento quimico de plasticos.
