Il PVC nel riciclo delle bottiglie in PET: un problema critico e soluzioni per uno smaltimento efficiente

Il cloruro di polivinile (PVC), identificato dal codice della plastica #3, è uno dei contaminanti più problematici nell'industria del riciclo del PET. Anche in concentrazioni minime, il PVC può causare problemi significativi durante la lavorazione della resina PET post-consumo in nuovi prodotti. A titolo esemplificativo: La contaminazione da PVC può avere effetti negativi già a partire da concentrazioni di 50 parti per milione (ppm).

Questi 50 ppm rappresentano una quantità estremamente ridotta: solo 0,05 kg di PVC in 1.000 kg di scaglie di PET, ovvero 0,005% in peso. Nonostante questa concentrazione apparentemente trascurabile, il PVC può formare acidi che rompono la resina del PET sia fisicamente che chimicamente, rendendola fragile e conferendole una tonalità giallastra - due delle proprietà più importanti per i prodotti in PET: chiarezza e resistenza agli urti. Inoltre, il riciclo del PVC rilascia gas di cloro, un altro pericolo significativo.

Fonti di contaminazione del PVC nel riciclo del PET

Per gli impianti di lavaggio e riciclo del PET, è essenziale controllare la concentrazione di PVC nei fiocchi di PET prodotti. Le tolleranze per il PVC sono determinate principalmente dall'applicazione finale del PET riciclato. Mentre alcune applicazioni possono tollerare livelli di PVC più elevati, i prodotti di alto valore, come le fibre di poliestere di alta qualità, richiedono livelli di PVC molto inferiori a 50 ppm. Per soddisfare i severi requisiti di queste applicazioni di alto valore e ottenere prezzi superiori, i riciclatori di PET devono compiere sforzi supplementari per rimuovere il PVC dalle scaglie di PET. Capire come il PVC entra nel flusso di riciclo del PET è il primo passo di questo processo.

La contaminazione da PVC proviene in genere da quattro fonti primarie:

1. Bottiglie in PVC che sembrano in PETQueste bottiglie lasciano un segno di "piega" bianca quando vengono appiattite, rendendole identificabili e rimovibili da parte di selezionatori esperti.
2. Sigilli di sicurezza in PVC su bottiglie in PETAlcune bottiglie in PET, come quelle dei collutori, sono dotate di sigilli di sicurezza in PVC che devono essere rimossi prima del processo di granulazione.
3. Rivestimenti in PVC per tappi e chiusure di bottiglieSebbene non siano più comuni negli Stati Uniti, le bottiglie con rivestimento in PVC compaiono occasionalmente nel flusso di riciclaggio.
4. Etichette in PVC su bottiglie in PET: le lenti in PVC avvolte sulle bottiglie in PET contribuiscono alla contaminazione e devono essere rimosse prima della lavorazione.

Tecniche efficaci di rimozione del PVC nel riciclo del PET

Sebbene le macchine per il riciclaggio svolgano un ruolo cruciale nel filtrare il PVC dalle bottiglie in PET, la selezione manuale rimane uno dei metodi più efficaci per rimuovere i contaminanti. I selezionatori esperti possono identificare visivamente e rimuovere le bottiglie in PVC, ma la tecnologia ha migliorato l'efficienza della selezione manuale.

Illuminazione UV per una maggiore efficienza di selezioneUn'innovazione promettente è l'uso della luce ultravioletta (UV) per facilitare lo smistamento. Quando le bottiglie in PET passano sotto la luce UV, assorbono i raggi ed emettono una caratteristica fluorescenza blu. Le bottiglie in PVC, a causa di alcuni additivi, spesso emettono una fluorescenza verde o gialla, che le rende facilmente distinguibili. Questo metodo ha aumentato l'accuratezza della selezione di 99%. Tuttavia, a causa del potenziale pericolo di un'esposizione prolungata ai raggi UV, i selezionatori devono lavorare in turni di 2 ore per garantire la sicurezza.

Oltre allo smistamento manuale, sistemi di smistamento automatico sempre più diffuso, soprattutto a causa dell'aumento dei costi della manodopera. Questi sistemi sono generalmente suddivisi in tre tipi:

• Sistemi di smistamento otticoUtilizzano telecamere e sensori avanzati per rilevare la contaminazione da PVC in base alle caratteristiche visive.
• Sistemi tecnologici di trasmissioneQuesti sistemi analizzano le proprietà chimiche del materiale per identificare il PVC.
• Sistemi di scansione di superficieUtilizzano sensori per scansionare la superficie dei materiali alla ricerca di differenze che indicano la contaminazione da PVC.

Di queste tecnologie Tecnologia a raggi X il metodo più affidabile, in quanto è in grado di rilevare la presenza di cloro nel PVC, assente nelle bottiglie in PET.

I sistemi di selezione manuali e automatici sono molto efficaci, ma non sono perfetti. Spesso è vantaggioso effettuare più cicli di cernita (2-3) per ottenere i livelli più bassi possibili di contaminazione da PVC.

Altri metodi di smaltimento del PVC

Oltre alla cernita, offriamo separazione termica e separazione elettrostatica Alternative economiche per la rimozione del PVC dalle scaglie di PET.

• Separazione termicaIl PVC si ammorbidisce a circa 200°C, mentre il PET rimane stabile fino a 260°C. Riscaldando la miscela plastica su un nastro trasportatore rotante a 180-200°C, il PVC aderisce al nastro, mentre il PET rimane indisturbato e viene raccolto in un contenitore separato. Una lama stazionaria provvede poi a separare il PVC da quest'ultimo. Questo metodo è economico ed efficace per separare le due plastiche.
• Separazione elettrostatica: In questo processo, la miscela PET/PVC viene fatta passare attraverso una camera di carica, dove viene applicata una carica elettrica alla plastica. A causa delle differenze nelle proprietà fisiche e chimiche, il PVC viene caricato negativamente, mentre il PET viene caricato positivamente. Le plastiche cariche vengono quindi separate per mezzo di poli di polarità opposta.

Conclusione

Comprendere le sfide poste dalla contaminazione del PVC nel riciclo del PET è essenziale per garantire prodotti di alta qualità. Poiché gli acquirenti di scaglie di PET sono particolarmente preoccupati per il contenuto di PVC, è fondamentale attuare strategie efficaci di smaltimento del PVC. I test sul contenuto di PVC devono sempre essere eseguiti per garantire che ai clienti vengano offerti fiocchi di PET della massima qualità. Anche piccole quantità di PVC possono rendere inutilizzabile un intero lotto di fiocchi di PET.

Come regola generale, si deve puntare a un contenuto di PVC inferiore a 50 ppm, preferibilmente inferiore a 30 ppm. Con i metodi descritti in questo articolo, è possibile ridurre in modo significativo la contaminazione da PVC, ma in ultima analisi è nelle mani dell'operatore dell'impianto di riciclaggio del PET scegliere e implementare il sistema giusto in base alle caratteristiche delle bottiglie di PET in ingresso.

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