7 CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA

IUTOMSCATEGRA PROYECTOS SOCIOPRODUCTIVOS DE INGENIERIA MECANICA

SECCION 4121 TRIMESTRE IV NOCTURNO

PET y Medio AmbienteKebili Yulimar Aponcio Carreroe-mail: kay_1594@hotmail.comRESUMENPara el ao de 1939, el PET era un terreno gran desconocido pero a partir de ese ao exista la suficiente evidencia acumulada favoreciendo la teora que la micro cristalinidad era esencial para la formacin de fibras sintticas fuertes. La produccin comercial de fibra de polister comenz en 1955; desde entonces, el PET ha presentado un continuo desarrollo tecnolgico hasta lograr un alto nivel de sofisticacin basado en el espectacular crecimiento del producto a nivel mundial y la diversificacin de sus posibilidades.A lo largo de la historia del PET, la evolucin tecnolgica de los procesos y de los materiales ha originado una mejora continuada en el envase que se ha traducido en una mejora de su impacto medioambiental.

As de esta forma la evolucin tecnolgica ha permitido el desarrollo de las siguientes etapas:

1. Sustitucin de otros materiales y evolucin del peso del envase de PET.2. Evolucin de materiales constituyentes o relacionados con el envase.3. Impacto en la logstica - distribucin4. Desarrollo de la industria y de la tecnologa de Reciclado.5. Desarrollo de mercados usuarios de PET

Todas estas etapas, adems de la reduccin del coste econmico, han originado una mejora sustancial en el impacto medioambiental de los mismos.GUIDELINES FOR PREPARING ARTICLES ABSTRACT

For 1939, the PET was a great unknown land but from that year was enough accumulated evidence favoring the theory that micro crystallinity was essential for the formation of strong synthetic fibers. Commercial production of polyester fiber began in 1955; since then, pet has shown a continuous technological development to achieve a high level of sophistication based on the spectacular growth of global product diversification and its possibilities. Throughout the history of PET, the technological evolution of the processes and materials has led to a continuous improvement in the container it has resulted in an improvement of their environmental impact. So in this way the technological evolution has allowed the development of the following steps:1. Substitution of other materials and weight development of pet packaging.2. Evolution constituents or related packaging materials.3. Impact on logistics - distribution4. Development of industry and technology recycling.5. Developing markets pet usersAll these stages, in addition to reducing the economic cost, have led to a substantial improvement in the environmental impact thereof.TextoLos primeros envases de PET aparecen en el mercado 1980-1981. Desde su aparicin hasta nuestros das el envase ha supuesto una revolucin en el mercado y se ha convertido en el envase ideal para la distribucin moderna. As de esta forma el PET se ha convertido en el envase mayoritario en el mercado de las bebidas refrescantes, en las aguas minerales, en el aceite comestible y en el mundo de los detergentes. Igualmente hoy est desarrollando otros mercados tales como alimentacin (lminas para barquetas, envases de salsas, etc.), farmacia, cosmtica, licores, etc. Distintos estudios han demostrado que el envase de PET es muy competitivo en el consumo de energa y en la generacin de residuos en comparacin con otros materiales. Igualmente el PET tiene una gran versatilidad tecnolgica y dependiente del producto a envasar, de las condiciones del mercado (climatologa, temperatura, humedad, nivel de automatizacin y de la calidad del envasado, condiciones de almacenamiento) y de su diseo, permite optimizar el peso del envase y adecuarlo a las necesidades requeridas.

La tecnologa de produccin de envases ha permitido esta optimizacin en el peso de los envases sin detrimento de poner en el mercado una amplia coleccin de diseos atractivamente comerciales.Tabla N1: evolucin del peso de los envases de PETVol. (l.)Evolucin del peso (gr.)

MERCADO1980-19901990-20002000-2014Comentario

Refrescos2,069-6457-5246-44en el lmite tecnolgico de la mejora

1,557-5048-4441-31

1,042-3636-34

0,526-2324-22

Agua Mineral2,051-4833-29en el lmite tecnolgico de la mejora

1,536-3227-23

0,525-2314-12

0,317-1512-10

Aceite Comest.5,0110-10599-92en el lmite tecnolgico de la mejora

1,034-3129-2626-24

En los sectores relevantes se ha alcanzado ya el lmite y no tiene sentido pensar en nuevas optimizaciones del peso.

Evolucin de materiales relacionados con el envaseLos principales aspectos referidos a aquellos elementos que pueden definirse como complementarios del material o bien correspondientes a otros materiales secundarios o terciarios podemos indicar lo siguiente:Tabla N2: elementos complementarios del material.1980-19901990-20002000-20122014

Bocad 38 mm d 28 mmd 28 mmPCO 1881

TapnMetal / HDPE 5 gr.HDPE / PP 3 gr.HDPE 2,8 - 1,3 gr

base cupHDPE, 20 gr--

Etiqueta- papel con cola caliente- papel con cola soluble en agua - PP con poca cola - HDPE retrctil- se incorpora el PET, mejora reciclado

Packaging- HDPE, caja 2,5 Kg- bandeja cartn + film HDPE/PVC- princ.film PET

Barrera-- Nylon, EVAL, slice, carbono.- materiales complejos en bajas cantidades

De una forma global podemos destacar, dentro de este apartado:Desaparicin del base-cup y sustitucin por un fondo petaloidal, Poltica de homogeneizacin de materiales que completan el envase de forma que el tapn, la etiqueta, el embalaje externo sea bsicamente de PET o de materiales compatibles con el PET. Este proceso actualmente en desarrollo supone un esfuerzo tecnolgico relevante y una actualizacin de equipos y maquinarias. La sustitucin de otros materiales de embalaje por el PET va a tener un doble efecto:

Sustitucin de otros materiales complejos o combinaciones de materiales y una reduccin fundamental en el caso de sustitucin del vidrio. Combinacin del PET con pequeas cantidades de otros materiales barrera lo cual aade una complejidad especial al reciclado del PET. Tecnolgicamente los procesos de reciclado de estos materiales estn desarrollados y algunos de ellos - los industrialmente ms comunes - se encuentran ya en fase industrialImpacto en la logstica / distribucin Debido a su ligereza, un camin puede transportar, en el caso de sustitucin del vidrio, un "60% ms de contenido y un 80% menos de envase", lo que supone un ahorro en combustible y la consiguiente contaminacin atmosfrica del 10%.

El balance energtico en la fabricacin del envase es ampliamente favorable al PET frente a otros materiales que tienen puntos de fusin, reblandecimiento, corte muy superiores.

El soplado de los envases suele hacerse como una unidad ms en la lnea de envasado suponiendo un ahorro energtico absoluto ya que evita el transporte de envase vaco.

La manipulacin del producto envasado en los almacenes de la los mayoristas, distribuidores y despacho al pblico se simplifica enormemente lo que supone igualmente un gran ahorro energtico.

Desarrollo de la industria y de la tecnologa de recicladoReciclaje del PET

Marca de reciclaje del PET

Existen diferentes alternativas en las cuales se puede reciclar el PET desde el reciclado mecnico , qumico y algunos procesos que han sido planteados en otros pases para reutilizar el PET o encontrar utilidad a los envases de PET con el fin de disminuir su impacto ambiental y el volumen de estos en los tiraderos de basura. Reciclado mecnico: este tipo de sistema de reciclado es el ms convencional para el PET, consiste en una serie de etapas a los que el material es sometido para su limpieza y procesamiento, sin involucrar un cambio qumico en su estructura. Al considerar este tipo de reciclado de PET es importante conocer el origen del residuo (residuo de proceso industrial o residuo post-consumo), adems es importante considerar la aplicacin a la cual ser destinada (fibra, lmina, botella, bidn, fleje) y s este tendr algn contacto con alimento. La calidad del producto resultante ira ligada completamente con la separacin previa de los materiales plsticos, ausencia de impurezas y por supuesto de su limpieza. De esta manera es de suma importancia realizar de manera minuciosa la seleccin de procesos y sub-procesos (separacin, lavado en fro, lavado en caliente, secado, etc.) para cada caso. Dentro del reciclado mecnico existen dos tipos de proceso: siendo uno de estos el reciclado mecnico convencional y el proceso de sper limpieza; siendo el segundo complementario del primero.

Proceso del reciclado mecnico convencional

Recogida selectiva: tiene como objetivo obtener un producto ms limpio, mediante la eliminacin de impurezas de otros materiales. La seleccin se hace de manera automtica o manual, es basada en una serie de criterios: color (por ejemplo eliminar colores crticos como amarillo, caf, rojo y negro, solo son permitidos los azules e incoloros), materiales plsticos (eliminacin de PE, PP, PVC) son seleccionados solo las botellas de refrescos y agua, tambin son eliminados los materiales metlicos. En funcin de las propiedades de los materiales se utilizan diferentes sistemas de separacin: separadores colorimtricos, de infrarrojo cercano (INR), ultravioletas. Su efectividad depender totalmente de las caractersticas de los elementos a separar: grado de suciedad, humedad, etc. Triturado: consiste en reducir los envases de tamao, usualmente este proceso es realizado en molinos de cuchillas. El tamao final puede variar de una instalacin a otra, aunque lo habitual es obtener una escama menor de 10 mm y que esta se encuentre libre de polvo. Lavado: se suele hacer sobre el triturado, existe la opcin de hacer un lavado previo sobre el envase. Para el lavado se puede usar agua, tenso activos y/o sosa diluida a una temperatura que puede ser variable (fro, temperatura ambiente, lavado medio aprox. A 40C o lavado en caliente a una temperatura de 70C a 90C. Al realizar el lavado se estarn eliminando contaminantes de tipo orgnicos entre ellos tierra, arena presentes en la superficie de la escama. Los residuos de tenso activos usados en el lavado son eliminados mediante una serie de lavados posteriores. Pueden emplearse adicionalmente mtodos de friccin, centrifugacin; de esta manera aumentar el porcentaje de efectividad de lavado y la eliminacin de elementos indeseables. El triturado ser secado a una temperatura de 150C a 180C para su almacenamiento. Extrusin: En este proceso, la escama limpia y seca es sometida a una extrusin con temperatura y presin para la obtencin de un producto final.

Proceso descontaminacin: sper limpieza

Descontaminacin mediante tratamiento trmico: este proceso se lleva a cabo introduciendo el triturado en una extrusora a 280C. Las impurezas insolubles e infundibles que todava puedan permanecer en el material se quedaran en el filtro para ser eliminadas. Al mantener esta temperatura es posible que se produzca una ruptura de cadenas y en general una cada de la viscosidad por lo que es necesario, para mantener las propiedades provocar una poli condensacin que aumente la masa molecular en peso y en nmero.

Tradicionalmente la industria de reciclado de plstico, se ha dedicado en sus instalaciones a procesar una gran variedad de plsticos entre los que el PET no ha sido el ms relevante. En los ltimos aos se ha producido la aparicin de una serie de empresas de reciclado de plstico dedicadas especficamente al reciclado de PET y esto ha supuesto un gran desarrollo de este mercado.

Paralelamente a la aparicin de recicladores se ha producido de igual forma un importante desarrollo en la tecnologa de reciclado de PET basada principalmente en: Desarrollo de medios de separacin de otros materiales mediante deteccin electrnica / ptica. As de esta forma se consigue la eliminacin de contaminantes del PET tales como el PVC, la separacin de colores, etc. Desarrollos de sistemas de lavado automatizados

Desarrollo de sistemas de depuracin de las aguas de lavado mediante sistemas de filtrado, neutralizacin de productos de limpieza, intercambios inicos, floculaciones, etc...

Desarrollo de procesos de "terminacin" del producto final dando origen a escamas de alta calidad mediante procesos de re cristalizacin, aplicacin de tecnologas de extrusin para obtener granzas que abren un amplio abanico de nuevas aplicaciones, procesos de reciclado "qumico" que permiten su uso para fabricacin de nuevos envases alimenticios en los que el PET reciclado puede estar en contacto con el alimento.Desarrollo de mercados usuarios de PETUn punto clave para el buen funcionamiento del sistema y que permita cerrar el ciclo de vida del PET es desarrollar mercados capaces de absorber el PET producido.FIBRA TEXTIL:Principalmente en forma de artculos de relleno de productos tales como sacos de dormir, anoraks, nrdicos, cojines, almohadillas y otros accesorios.

Fibras para correas, tejeduras, cinchas y almohadillas de limpieza y fregado.

Fibras para alfombras, fabricacin de moquetas y suelos sintticos, tejidos para tapizados, entretelas, camisetas y otras prendas.

FLEJES:Cintas de ligar y atar, principalmente para balas, cajas rgidas o artculos voluminosos sobre pallets.LAMINA: Blster, bandejas, envases ligeros y flexibles, barquetas para la comercializacin de frutas.

PIEZAS/PRODUCTOS INDUSTRIALES: Obtenidas mediante procesos de inyeccin para lo que se demanda una alta calidad de escama o mejor en forma de granza.Su utilizacin principal es la industria de la electrnica (carcasas de TV, radio, cajas de CD, carcasas de pequeos electrodomsticos, cajas y conectores elctricos) la produccin de piezas para la automocin (retrovisores, piezas de los equipos de audio, de los equipos de climatizacin) produccin de tapones para carbnicas, aceites, detergentes.La existencia de mercado final plstico es una salida natural para el PET reciclado. En el momento en que el material logra una calidad, cantidad y frecuencia constantes, existe una salida.

Segn el tipo de envase y su mercado de procedencia los procedimientos de reciclado y la aplicacin de los diferentes son diferentes.

Tabla N3: tipo de material PET reciclado, procedencia, aplicacin, proceso de reciclado utilizado.

Pet Puro IncoloroBebidas refrescantesAguas envasadasFibraLminaReciclado Mecnico

Pet Puro IncoloroAceites, higiene corporal,Vinagres, cosmtica, farmaciaFibraLminaReciclado Mecnico

Azul ligero Pet PuroAguas envasadasFibraLmina(Polioles, compuestos)Reciclado MecnicoReciclado Qumico

Verde Pet PuroAguas envasadasBebidas refrescantesFlejeReciclado Mecnico

Colores intensos, opacos, negro y otros.Puro PetDetergentes, Perfumes, etc ...Polioles(Compuestos)Reciclado Qumico (Reciclado mecnico)

Botellas barrera de color,Pa,Evoh,Pen ...Cerveza, Zumos de fruta, Etc ...Botellas (Compuestos)Reciclado Qumico (Reciclado mecnico)

CONCLUSIONESEl Tereftalato de Polietileno (PET) puede ser degradado mediante diferentes mtodos: proceso qumico y el proceso natural. Siendo el qumico, el mtodo que puede hacer un reus del material para un nuevo producto, obtencin de combustibles entre otras cosas. Esto es debido a que puede ser modificada su estructura molecular. El proceso natural, puede tardar una gran cantidad de tiempo debido al tiempo de vida del PET, puede llegar a degradarse en un aproximado de 500 aos o ms.

Para realizar la degradacin qumica del PET se deben tomar en cuenta primeramente las propiedades fsicas y mecnicas del desecho de PET

l PET tiene una gran versatilidad tecnolgica y dependiente del producto a envasar, de las condiciones del mercado (climatologa, temperatura, humedad, nivel de automatizacin y de la calidad del envasado, condiciones de almacenamiento) y de su diseo, permite optimizar el peso del envase y adecuarlo a las necesidades requeridas. La tecnologa de produccin de envases ha permitido esta optimizacin en el peso de los envases sin detrimento de poner en el mercado una amplia coleccin de diseos atractivamente comerciales.REFERENCIASI. http://www.anep-pet.com/index.php?option=com_content&view=article&id=9&Itemid=14

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XI. Situacin actual y perspectivas del uso de PET reciclado para envases en contacto con alimentos pg. 7 pgs. 6-9 (Julio). Consultado el 7 de mayo de 2013.XII. http://www.eis.uva.essobre los autoresInstituto Universitario del Oeste Mariscal Sucre

Estudiante: V Trimestre de Ing. Mecnica

Proyecto: PROPUESTA PARA EL DISEO DE UNA MQUINA FUNDIDORA DE MATERIAL POLIMERICO TEREFTALATO DE POLIETILENO (PET) PARA LA COMUNIDAD DE LA URBANIZACION ROMULO GALLEGOS DE LA PARROQUIA CATIA LA MAR DEL ESTADO VARGAS6