martes, 4 de septiembre de 2012

Identificación y separación de plásticos

Equipos y tecnologías para la identificación y separación de plásticos
Las tecnologías desarrolladas para la identificación de polímeros utilizadas en la industria del reciclado de materiales plásticos abarcan los distintos tipos de espectroscopías: NIR, MIR, termografía de IR, LIBS, fluorescencia de rayos X etc. Cada una de las técnicas de identificación tienen una serie de limitaciones, algunas de ellas no son capaces de identificar plásticos oscuros, otras son lentas y no pueden ser aplicadas a un sector concreto, otras son suficientemente rápidas y pueden trabajar en un ambiente industrial pero no son capaces de identificar aditivos o determinados polímeros etc. Los sistemas de identificación deben ir acoplados a sistemas de separación automáticos, como pueden ser los sistemas de separación basados en chorros de aire (soplado) o en expulsores accionados neumáticamente. Estas técnicas de identificación han sufrido en los últimos años un gran desarrollo puesto que el proceso de reciclado requiere que la etapa de identificación no sólo sea precisa sino rápida. A continuación se presenta una breve descripción de diferentes técnicas espectroscópicas de identificación de residuos plásticos disponibles actualmente. Las técnicas basadas en la espectroscopía de infrarrojo son las técnicas analíticas más ampliamente empleadas para la identificación de diferentes tipos de polímeros, y en algunos casos diferentes tipos de aditivos dentro de la misma familia de polímero.
Identificador - Separador por espectroscopía de infrarrojo
Esquema de funcionamiento
Otros equipos utilizados en el reciclado de plásticos: Sistemas de cribado Se aplican a la separación de una mezcla de materiales en dos o más fracciones con diferentes tamaños de partícula por medio de una superficie tamiz que actúa como medidor múltiple de aceptación y rechazo.
Tambor cribado rotatorio

Mesas densimétricas Se aplica a la separación de una mezcla de materiales mediante la aplicación de una corriente de aire ascendente y por efecto de la vibración del medio transportador. Consiste en una parrilla porosa vibratoria a través de la cual se sopla aire
Mesa densimétrica
Estructura de mesa densimétrica
Separadores magnéticos Este equipo es muy utilizado en la industria recicladora y su función es separar metales magnéticos de corrientes de materiales que se transportan sobre bandas. Existen diferentes configuraciones, como son el overband y el tambor magnético. El separador electromagnético overband está diseñado para extraer y recuperar las piezas ferromagnéticas que se encuentran entre el material que circula por una cinta transportadora. Los separadores de tambor electromagnético de cabeza de cinta normalmente se montan en lugar del tambor de accionamiento o tambor motriz de la cinta transportadora.
Separador overband
Ubicación de separadores overband

Separadores de corrientes de foucault o “Eddy currents” Los separadores de metales son ideales para la recuperación de aluminio, cobre, latón, en las plantas fragmentadoras de automóviles, electrodomésticos, plantas de tratamiento de residuos urbanos, plantas de reciclado de plástico, tratamiento de escorias de aluminio, etc. El elemento separador es un rotor magnético provisto de imanes permanentes de neodimio de alta remanencia. El campo magnético creado de alta frecuencia, induce las corrientes de Foucault en las piezas metálicas conductoras. Éstas, por su parte, crean un campo magnético opuesto al del rotor. El resultado es una fuerza de repulsión de los elementos metálicos, mientras los elementos férreos son atraídos por el campo magnético y el resto de los elementos plásticos prosigue su trayectoria natural.
Separador por corrientes de foucault
Esquema de funcionamiento
Separadores electrostáticos corona
La separación electrostática es una tecnología que posibilita separaciones de materiales que no pueden lograrse utilizando clasificación manual u otros métodos automáticos y que está encontrando cada vez más aplicación en las operaciones de reciclado. Los materiales que componen las mezclas pueden ser separados de forma automática mediante separadores electrostáticos de corona si los diferentes materiales poseen una conductividad eléctrica distinta. El campo de aplicación preferente de estos separadores es la separación de materiales metálicos (conductores) de los no metálicos (no conductores) presentes en mezclas que pueden generarse en el proceso de reciclado.
Separador electrostático

Fuentes: 
http://www.titech.com 
http://www.urbar.com 
http://www.mastermagnets.com 
http://www.ecoembes.com 
INFORME - Reciclado de Materiales: Perspectivas, Tecnologías y Oportunidades (BFA- DFB) 
 http://www.interempresas.net 

29 comentarios:

  1. Existen metodos baratos para las pruebas de laboratorios para el pet hojuela y pet cilindro, por ejemplo para calcular humedad usar un micro-ondas y no un horno de conveccion.
    Como se puede hacer una prueba barata de la densidad y viscosidad intrinseca?

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  2. Primeramente don Mariano, olvide decirle lo sorprendida que estoy con toda la información que usted maneja, honestamente lo admiro es un gran maestro, no conozco a nadie como usted en el tema del PET, talvez en plastico flexible si conozca, pero en lo demas usted posee el mejor dominio del tema. Gracias por compartir sus conocimientos.
    Aprovecho para hacerle otra consulta, ¿existen otros métodos mas baratos para separar el pet del pvc, que no utilice rayos x, que sea parecido a las mesas densimétricas pero que sea mas eficiente?
    Cual de todas las ASTM detalladas a continuación: ASTM C566-97, ASTM D5991 – 09, ASTM D5577 - 94 (2010), ASTM D1895, ASTM D4603, ASTMDE11 son las mas baratas de aplicar, considerando que somos un proyecto nuevo, pequeño y en mi pais el tema del reciclado PET esta en pañales.

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    1. Hola Ross. Gracias. Agradezco tus palabras, pero de seguro existen muchos que saben muchísimo más que yo sobre el tema. En general, los ensayos que mencionas no son demasiado costosos de realizar, a excepción de la medición del IV. Si bien se puede secar PET mediante microondas es recomendable utilizar un horno de convección. Además sería requerido también para la determinación de contenido de PVC. Creo que el ensayo más complejo de llevar a cabo es el de la viscosidad intrínseca utilizando un viscosímetro de Ubbelohde ya que se debe contar con un control muy preciso de temperatura y dominio de la técnica. Existe otro método más moderno para medición del IV basado en la extrusión de una muestra de material a través de un dado calibrado pero el equipo requerido es muy costoso. En cuanto a la medición de la densidad, se podría hacer mediante el empleo de un picnómetro. Considero que los ensayos indispensables y más factibles de realizar son el de humedad y contaminantes presentes en los flakes de PET como PVC y otros plásticos, piedras, metales, restos de adhesivos, goma, madera y PET de otros color (en el caso del PET incoloro). Los métodos de separación por diferencia de densidad entre PET y PVC son poco eficientes a nivel industrial.
      Saludos

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  3. Hola Mariano, ante todo gracias por compartir tu how now y ayudarnos a progresar, yo estoy haciendo separación manual de los componentes de los toner, me genera metal férrico, metal férrico (aluminio), HIPS, ABS y PA, me gustaría saber si existe algún tipo de planta pequeña o en su defecto automatizar alguna parte del proceso el cual es desmontar eliminar el sobrante de polvo de toner y separar manualmente los elementos que te he detallado antes, muchas gracias y espero tu respuesta.

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    1. Hola Cuintec. No creo que exista un sistema automatizado específico para reciclaje de toners debido a la cantidad de materiales que los componen. Claro está que existen equipos capaces de separar metales, tanto férricos como no férricos, del plástico (basados en corriente de Foucault). Como así también equipos detectores/separadores de plásticos distintos (láser, infrarrojo, rayos x, etc.). Generalmente estas tecnologías son bastante costosas y son aplicadas para reciclaje de residuos plásticos de alto consumo (ejemplos: PET, PEAD, PP).
      Saludos

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  4. Hola mariano tengo una duda , ¿las bolsas de propileno negras utilizadas en viveros se pueden reciclar?

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    1. Hola Jesús. Dependerá de las características de la bolsa. Existen bolsas que son biodegradables, las cuales serían difíciles de reprocesar mediante algún proceso de conformado posterior debido a los aditivos agregados para la degradación del material. Si no son biodegradables, tal vez se pueda utilizar el material reciclado en cierto porcentaje con resina virgen para elaboración del mismo tipo de bolsas dependiendo de la calidad del reciclado (restos de suciedad y contaminantes, nivel de degradación, etc.).
      Saludos

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  5. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  6. Apreciado Mariano,
    veo que se habla de Eddy current, pero no para la identificación y separación de plásticos, ¿verdad?
    ¿No hay metodos electicos para la separación de los platicos?
    Andrea

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    1. Hola Andrea. Existen algunas tecnologías de separación electrostática de PVC del PET reciclado molido. Por ejemplo, la empresa alemana Hamos comercializa equipos separadores que utilizan este sistema.
      Saludos

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  7. Hola Mariano,
    Primero que nada, muchas gracias por la información aportada en el blog, que siempre es de utilidad! Después, quería consultarte tu opinión acerca del/de los métodos más convenientes para la separación de PEBD, PEAD y PP de los RSU cuando la cantidad a tratar es muy grande.

    Desde ya, muchas gracias,

    Saludos
    Florencia

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    1. Hola Florencia. Me alegro de que te haya sido de utilidad el blog. En general tal separación se realiza de forma manual
      Saludos

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  8. Hola Mariano. Es un gusto saludarte y conocerte virtualmente por este medio. Muchísimas gracias por ser tan generoso compartiendo conocimientos. Si no existieran personas así, la ciencia no avanzaría. Soy José Alvarez y te escribo desde Venezuela. Como es sabido por gran parte del mundo, nuestro país atraviesa una difícil coyuntura, la cual nos ha puesto en una encrucijada donde las opciones son reinventarse o claudicar. Yo opto por la primera. Actualmente existe acá escacez tanto de productos terminados como de materias primas para fabricarlos, ambos en términos generales y por eso he decidido incursionar en el mundo del reciclaje de PET, específicamente en la elaboración de bloques o ladrillos para la construcción. Investigando por internet encuentro mucha información al respecto y concluyo que uno de los principales problemas es lograr la adhesión del plástico PET con el cemento. Se que se usa un aditivo químico de una conocida marca de este tipo de productos, pero como te comenté, en mi país cada día es más difícil conseguir cualquier cosa. Mi pregunta concreta es: Como puedo lograr la adhesión del plástico al cemento con materiales de fácil acceso o de uso común? es posible esto? podrías indicarme cuales son los mas eficientes? y en condiciones normales, es decir, en un país donde no haya problemas para conseguir los materiales correctos, cual recomendarias?. Por otro lado si tienes alguna otra sugerencia para hacer bloques o ladrillos con material de reciclado, mucho sabría agradecerte tu orientación como experto en la materia. Muchas gracias de antemano por toda la ayuda que me puedas prestar. Gracias! un abrazo!

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    1. Hola José. Gracias por tus palabras. Como agente de acoplamiento se pueden utilizar un silano. Otro agente de acoplamiento podría ser un titanato. Igualmente, al agregar PET al concreto generalmente se disminuyen las propiedades mecánicas al mismo. Por lo que deben ser evaluadas mediante ensayos, las propiedades mecánicas obtenidas con la mezcla, con el fin de evitar fallos estructurales en las construcciones que se puedan fabricar con este tipo de ladrillos. El tamaño de la molienda de PET es un factor crítico a la hora de elaborar el ladrillo. Las propiedades mecánicas del ladrillo mejoran con una molienda fina del PET.
      Desde un punto de vista tanto ecológico como económico, yo particularmente veo con mejores ojos el reciclar los plásticos para reutilizarlos nuevamente en la fabricación de los mismos productos del cual derivan. Es decir, reciclar botellas de PET para volver a fabricar botellas o en su defecto, láminas para termoformado, fibra, etc. Con ello se evitaría consumir materia prima para fabricar más plástico para nuevas botellas, además del ahorro energético que implica el reciclado en comparación con la síntesis de nuevo plástico.
      Saludos cordiales.

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  9. Saludos Mariano. Gracias por tu rápida y gentil respuesta. La información que me das no la había encontrado en ninguno de los artículos que he leído. De verdad me arroja luz sobre todo este asunto y veo que utilizar este tipo de material en construcción debe hacerse de manera responsable. Gracias de nuevo. Una nueva pregunta: existe un material plástico que consideres más adecuado para lo que quiero hacer?

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    1. Se podría optar por utilizar algún residuo plástico cuyo reciclado sea complejo como es el caso de film multicapas o mezclas de distintos tipos de plásticos de difícil separación. Lo que puedes averiguar es en alguna empresa recicladora de plásticos si no tienen material de descarte de su proceso que no pueden utilizar por el alto grado de contaminación e inviabilidad para su reciclado. También pienso que se podría fabricar paneles con este tipo de plástico reciclado mediante compresión. Otra opción podría ser hacer paneles de tres capas: dos placas de fibrocemento o una de cartón-yeso con el plástico reciclado en el centro.
      Saludos

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  10. un saludo mariano, queremos solucionar un problema medioambiental que tiene una empresa de papel higienico, ellos hacen el papel higienico con papel reciclado, este papel reciclado va muy contaminado a la empresa, pero ellos tienen su proceso donde al final queda un residuo que en su gran mayoria es plastico en un 90% y el resto en otros materiales como metales, caucho, madera entre otros, se puede hacer la seleccion de estos materiales manualmente, quedando el plastico mezclado, como pet, pvc, polietileno de alta y baja , polistileno, polipropileno, el porcentaje de polietilenos es mayor que el pet,pvc y otros, el problema de estos plasticos mezclados es que al aglutinarlos y llevarlos a una extrusora, empieza a salir humo y afecta los ojos y nosotros creemos que es por el pvc, que hay en la mezcla, la pregunta es como separar el PVC de los demas materiales? para que se pueda aprovechar este producto ?
    gracias.
    alfonso castro

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  11. un saludo mariano, queremos solucionar un problema medioambiental que tiene una empresa de papel higienico, ellos hacen el papel higienico con papel reciclado, este papel reciclado va muy contaminado a la empresa, pero ellos tienen su proceso donde al final queda un residuo que en su gran mayoria es plastico en un 90% y el resto en otros materiales como metales, caucho, madera entre otros, se puede hacer la seleccion de estos materiales manualmente, quedando el plastico mezclado, como pet, pvc, polietileno de alta y baja , polistileno, polipropileno, el porcentaje de polietilenos es mayor que el pet,pvc y otros, el problema de estos plasticos mezclados es que al aglutinarlos y llevarlos a una extrusora, empieza a salir humo y afecta los ojos y nosotros creemos que es por el pvc, que hay en la mezcla, la pregunta es como separar el PVC de los demas materiales? para que se pueda aprovechar este producto ?
    gracias.
    alfonso castro

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    1. Hola Alfonso. El PVC al degradarse libera cloruro de hidrógeno que en contacto con el agua de las mucosas u ojos genera ácido clorhídrico. Generalmente los plásticos son incompatibles entre si, es decir, que no se mezclan. También esta el hecho de que presentan diferentes puntos de fusión, y si se quiere extrudar una mezcla de plásticos diversos algunos no se fundirán o se degradaran a las temperaturas a las cuales otros se funden. Habría que ver que tipo de productos son (film, envases, bolsas, etc.), como para establecer una metodología de separación. Si la mayor parte es polietileno, te recomendaría separarlo por diferencia de densidad por flotación en agua. Existen equipos automáticos de separación capaces de diferenciar distintos tipos de plásticos, pero generalmente son muy costosos.
      Saludos

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  12. Gracias Mariano, por su respuesta, la mayoria de plasticos que vienen en la mezcla, son de bolsas y el pvc la mayoría son los residuos de las cintas pegantes. nosotros hicimos una prueba con los plásticos mezclados que fue, aglutinarlos, y en el aglutinado, se logra la separación de caucho, madera, chatarra, foamy, y queda un aglutinado que llevamos a una empresa para probar si este residuo sirve para hacer postes, o madera plástica, el resultado fue que hay que mezclar el residuos de los plásticos mezclados, con polipropileno en un 60% mezcla y 40 PP, pero ahí es donde se genera el humo y contaminación y hay partes del poste que quedan negras diferentes a las otras y nosotros pensamos que es por el PVC, la pregunta es cuales serian los equipos automáticos de separación de plásticos? que usted menciona y donde los puedo buscar? para poder consultar con ellos, cabe anotar que es mejor tratar de buscar la forma de utilizar estos residuos que enviarlos a los rellenos sanitarios, porque es una cantidad considerable que están, estas empresas papeleras generando con estos residuos contaminando mas el medio ambiente, y si pudiéramos tener una posible solución a esto seria de gran ayuda para nuestro ambiente. Don Mariano cabe anotar que soy de Bogota Colombia, Un saludo.

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    1. El PP y el PVC no son compatibles además de que el PVC se degrada muy fácilmente. El PVC y el PP se podría separar por diferencia de densidad (el PP flota en agua y el PVC se hunde). Pero al estar pegados, se dificultaría la operatoria. Tal vez se podría probar aplicando un lavado en caliente con soda cáustica y tensoactivos más agitación constante. Aun así, si el contenido de PVC a eliminar es muy elevado resultaría difícil separarlo en su totalidad. Los equipos automáticos de separación están basados en detección mediante infrarrojo y eliminación mediante aire comprimido del contaminante. Ejemplos de estos equipos son los detectores/separadores Titech. Se aplica al material ya molido, piezas o envases.
      Saludos

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  13. Buenas noches Sr. Mariano

    La maquinaria que relaciona para producir escamas se consigue en Colombia y el costo es alto?

    Las vende en un conjunto o por separado?

    Una persona con pocos conocimientos en el tema puede tener exito en este tipo de emprendimiento; usted que le recomendaria?

    Aproximadamente cual seria las medidas del terreno para la infraestructura y acopio de la materia prima?

    Existe algun ente en Colombia que brinde acompañamiento y capacitacion en colombia en este tipo de negocio?

    Agradezco su atencion y colaboracion.


    Karina



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    1. Hola Karina. No soy de Colombia, pero estimo que se debe poder conseguir maquinaria para el reciclado de PET. No necesariamente se comercializan la línea de reciclado armada. Como con cualquier actividad económica se necesita conocer sobre lo que se va a producir y comercializar. Deberías realizar un plan de negocios y un estudio de mercado para saber si sería rentable la actividad. Es decir, investigar sobre los costos productivos, proveedores, maquinaria, clientes, etc.
      Saludos

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  14. Hola en la empresa donde trabajo se acumula plastico molido. Estos materiales son PP PS y Pet vi en los comentarios que el Ps y el pp pueden separarse en agua. Esto es correcto? Y el pet se puede separar del ps y pp? Son escamas de plastico acumuladas

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    1. Hola Damián. Sí, se puede separar PP y PS por diferencia de densidad en agua. El PP flota y el PS se hunde. Siempre y cuando el PP no tenga demasiada carga, lo que impediría que flote en agua puesto que aumente su densidad. El PET no flota en agua por lo que sería difícil separarlo del PS mediante este método.
      Saludos

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  15. Hola, buenas tardes, primero querría darle la felicitación por este articulo, la verdad estoy buscando una forma de separar el HDPE de otros plasticos que se usan en los tapones, y lo acabo de leer y he descubierto maquinas que no sabía que existían. Por cierto me podría aconsejar algun metodo para mi problema.
    Muchas gracias y un saludo

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    1. Me alegro de que te haya gustado el artículo. Bueno, primeramente se debería establecer que tipos de plásticos se desea separar y las características de cada uno de ellos (forma, cantidad, densidad, etc.) como para establecer un método apropiado de separación. Lo ideal es buscar la separación previa a la molienda. Por ejemplo, si se trata de separar tapas de PP de los envases de HDPE, se podría recurrir a un tambor cribado. Si las tapas aún se encuentran puestas en el envase sería difícil la separación. Pero existen también máquinas para remover tapas. Generalmente son utilizadas en botellas de PET pero supongo que la tecnología podría llegar a adaptarse al caso.
      https://www.alibaba.com/product-detail/pet-bottle-label-and-cap-remover_60428383585.html?s=p
      Si el material ya está molido se debería recurrir a un separador que identifique el material contaminante mediante infrarrojo u otro sistema de detección.
      Saludos

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  16. Mariano muchas gracias por este blog.

    Tengo como opción a compra. material residual de la cubierta de un cable de conducción eléctrica que utilizaban las empresas telefónicas antes de la fibra óptica. Un empresa recicla este cable y obtiene el cobre, desechando la cubierta que es de polipropileno de baja densidad, aluminio y un alma de cable de acero con el que tensaban este cable en los postes. Este material residual se puede reciclar? Existe maquinaria para hacerlo? Lo interesante es la existencia de 2 metales y el poliprileno.

    Gracias ?

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    1. Hola Jesús. El material se puede reciclar y existe maquinaria para separar contaminantes metálicos como ser separadores por corrientes de Foucault, imanes para materiales férricos, detectores/separadores automáticos, etc. También se puede separar por diferencia de densidad. Pero se debería evaluar si sería rentable. Asimismo se debería probar las propiedades puesto que al ser un material que ha estado a la intemperie durante largo tiempo puede sufrir la degradación del polímero con la consecuente pérdida de sus propiedades mecánicas
      Saludos

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