Estudio de las diferentes técnicas de separación durante el proceso de reciclado de plásticos

Abstract

[ES] Hoy en día, la industria y los hogares generan más y más desechos de polímeros. El reciclaje es un proceso importante para reducir la cantidad de desechos que resultan de las actividades humanas. En la actualidad, las tecnologías de reciclaje utilizan polímeros relativamente homogéneos porque los residuos de clasificación manual son costosos. Por lo tanto, es esencial evaluar distintas técnicas de separación que resulten útiles para la utilización de residuos plásticos como materias primas de nuevos productos. La separación mediante densado es una técnica eficiente de separación de residuos plásticos, es un método eficaz para mejorar la tasa de reciclaje de los residuos plásticos. Esta separación se puede hacer simplemente por densidad, aprovechando el propio lavado de los materiales. Así el lavadero, se convierte en un equipo de separación en dos fracciones, donde hay una superior o de flotación para polímeros tipo poliolefinas (HDPE, LDPE, LLDPE y PP, principalmente) y otra fracción inferior o de hundimiento /densado para polímeros como PS, PVC o PET, entre otros. Tras una separación inicial se puede modificar la densidad del medio de lavado (por ejemplo, añadiendo NaCl) pudiéndose por ejemplo separar por flotación el PS respecto a la fracción inferior. El presente TFM se basa en el estudio experimental de separación de polímeros vírgenes y reciclados a través de la técnica de densado. Los polímeros seleccionados para ambos grupos de polímeros fueron el polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP), policarbonato (PC), poliestireno (PS), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) y poliamida (PA). Para el desarrollo de la técnica del densado se ha empleado polímeros vírgenes en las pruebas, ya que se conocen las propiedades físico-químicas y térmicas que proporcionan los fabricantes. Por lo tanto, con el conocimiento previo de las propiedades de los polímeros vírgenes se ha estimado con mayor precisión los parámetros de densado (densidad de la salmuera como medio denso, temperatura, tamaño de la muestra, etc.) para la separación de los polímeros. Una vez, analizados los polímeros vírgenes, se ha estudiado la separación y clasificación de residuos reciclados a través del densado para comparar las separaciones de polímeros vírgenes y reciclados, y obtener una mejor estimación en la eficacia de esta técnica de separación. Antes de realizar la separación de la mezcla de residuos reciclados se realizó un acondicionamiento de estos mediante la limpieza, secado y reducción de tamaño. La reducción de tamaño se realizó en un molino de cuchillas, donde los tamaños seleccionado para todas las muestras fueron de 3 mm. Finalmente, para contribuir a la separación por densado, se ha elaborado placas plásticas de residuos reciclados en una prensa hidráulica a distintos puntos fusión con el fin de evaluar las propiedades térmicas de las muestras.

[CA] Hui en dia, la indústria i les llars generen més i més rebutjos de polímers. El reciclatge és un procés important per a reduir la quantitat de rebutjos que resulten de les activitats humanes. En l'actualitat, les tecnologies de reciclatge utilitzen polímers relativament homogenis perquè els residus de classificació manual són costosos. Per tant, és essencial avaluar distintes tècniques de separació que resulten útils per a la utilització de residus plàstics com a matèries primeres de nous productes. La separació per mitjà de densado és una tècnica eficient de separació de residus plàstics, és un mètode eficaç per a millorar la taxa de reciclatge dels residus plàstics. Esta separació es pot fer simplement per densitat, aprofitant la propi llavat dels materials. Així el llavador, es convertix en un equip de separació en dos fraccions, on hi a una superior o de flotació per a polímers tipus poliolefinas (HDPE, LDPE, LLDPE i PP, principalment) i una altra fracció inferior o d'afonament /densado per a polímers com PS, PVC o PET, entre altres. Després d'una separació inicial es pot modificar la densitat del mig de llavat (per exemple, afegint NaCl) podent-se per exemple separar per flotació el PS respecte a la fracció inferior. El present TFM es basa en l'estudi experimental de separació de polímers verges i reciclatges a través de la tècnica de densado. Els polímers seleccionats per a ambdós grups de polímers van ser el polietilé d'alta densitat (HDPE), polipropileno (PP), policarbonat (PC), poliestiré (PS) , acrilonitril butadié estiré (ABS) i poliamida (PA) . Per al desenrotllament de la tècnica del densado s'ha empleat polímers verges en les proves, ja que es coneixen les propietats fisicoquímiques i tèrmiques que proporcionen els fabricants. Per tant, amb el coneixement previ de les propietats dels polímers verges s'ha estimat amb més precisió els paràmetres de densado (densitat de la salmorra com a mitjà dens, temperatura, grandària de la mostra, etc.) per a la separació dels polímers. Una vegada, analitzats els polímers verges, s'ha estudiat la separació i classificació de residus reciclatges a través del densado per a comparar les separacions de polímers verges i reciclatges, i obtindre una millor estimació en l'eficàcia d'esta tècnica de separació. Abans de realitzar la separació de la mescla de residus reciclatges es va realitzar un condicionament d'estos per mitjà de la neteja, assecat i reducció de grandària. La reducció de grandària es va realitzar en un molí de fulles, on les grandàries seleccionat per a totes les mostres van ser de 3 mm. Finalment, per a contribuir a la separació per densado, s'ha elaborat plaques plàstiques de residus reciclatges en una premsa hidràulica a distints punts fusió a fi d'avaluar les propietats tèrmiques de les mostres. D'esta manera, es va determinar si hi ha càrregues o espumantes en el material ja que estes fan que vaig variar la densitat dels residus plàstics.

[EN] Nowadays, industry and households generate more and more polymer waste. Recycling is an important process to reduce the amount of waste that results from human activities. At present, recycling technologies use relatively homogeneous polymers because manual sorting waste is expensive. Therefore, it is essential to evaluate different separation techniques that are useful for the use of plastic waste as raw materials for new products. The separation by means of densified is an efficient technique of separation of plastic waste, is an effective method to improve the rate of recycling of the plastic waste. This separation can be done simply by density, taking advantage of the own washing of the materials. Thus the laundry, becomes a separation equipment in two fractions, where there is a superior or flotation for polymers type polyolefin (HDPE, LDPE, LLDPE and PP, mainly) and another lower fraction or sinking / densified for polymers such as PS, PVC or PET, among others. After an initial separation, the density of the washing medium can be modified (for example by adding NaCl), it being possible, for example, to separate the PS by flotation with respect to the lower fraction. The present TFM is based on the experimental study of separation of virgin polymers and recycled through the technique of densado. The polymers selected for both groups of polymers were high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and polyamide (PA). For the development of the densified technique, virgin polymers have been used in the tests, since the physical-chemical and thermal properties provided by the manufacturers are known. Therefore, with prior knowledge of the properties of virgin polymers, the densification parameters (density of the brine as dense medium, temperature, sample size, etc.) for the separation of the polymers have been more accurately estimated. Once the virgin polymers have been analysed, the separation and classification of recycled waste through the density has been studied to compare the separations of virgin and recycled polymers, and obtain a better estimate of the effectiveness of this separation technique. Before carrying out the separation of the recycled waste mixture, these were conditioned by cleaning, drying and size reduction. The size reduction was carried out in a blade mill, where the sizes selected for all the samples were 3 mm. Finally, to contribute to the separation by densified, plastic plates of recycled waste have been made in a hydraulic press at different fusion points in order to evaluate the thermal properties of the samples. In this way, it was determined if there are loads or foamers in the material since these make me vary the density of the plastic waste.