Botellas de PET

¿Qué es el PET?

El PET es un tipo de materia prima plástica derivada del petróleo, correspondiendo su fórmula a la de un poliéster aromático. Su denominación técnica es Polietilén Tereftalato o Politereftalato de etileno. Empezó a ser utilizado como materia prima en fibras para la industria textil y la producción de films.

El PET (Poli Etilén Tereftalato) perteneciente al grupo de los materiales sintéticos denominados poliésteres, fue descubierto por los científicos británicos Whinfield y Dickson, en el año 1941, quienes lo patentaron como polímero para la fabricación de fibras. Se debe recordar que su país estaba en plena guerra y existía una apremiante necesidad de buscar sustitutos para el algodón proveniente de Egipto. Recién a partir de 1946 se lo empezó a utilizar industrialmente como fibra y su uso textil ha proseguido hasta el presente. En 1952 se lo comenzó a emplear en forma de film para el envasamiento de alimentos. Pero la aplicación que le significó su principal mercado fue en envases rígidos, a partir de 1976; pudo abrirse camino gracias a su particular aptitud para el embotellado de bebidas carbonatadas.

Es el polímero para el cual los fabricantes de máquinas internacionales han dedicado el mayor esfuerzo técnico y comercial. Efectivamente, los constructores han diseñado ex profeso y con inversiones cuantiosas, equipos y líneas completas perfectamente adaptadas a los parámetros de transformación del PET, cuya disponibilidad accesible a todos los embotelladores, unida a la adecuada comercialización de la materia prima, permitió la expansión de su uso en todo el mundo.

Propiedades del PET

• Procesable por soplado, inyección, extrusión. Apto para producir frascos, botellas, películas, láminas, planchas y piezas.

• Transparencia y brillo con efecto lupa.

• Excelentes propiedades mecánicas.

• Barrera de los gases.

• Biorientable-cristalizable.

• Esterilizable por gamma y óxido de etileno.

• Costo/ performance.

• Ranqueado N°1 en reciclado.

• Liviano

PROCESO DE RECICLAJE DEL PET

Existen varios factores implicados en la elaboración y usos del PET que hacen que se considere como material no beneficioso para el medio ambiente. Los grandes  volúmenes de producción actual de este material utilizan cantidades considerables de petróleo, una fuente valiosa y no renovable. Y el PET termina en artículos que finalmente necesitan una eliminación adecuada. De los más de 4 billones de libras  producidas en 1998, sólo 745 millones de libras fueron recicladas¹.

1  PET Facts, National Association for PET Container Resources. www.napcor.com/toolbox/funfacts.html, accessed July 2000. (1 Libra = 04536 Kg)

El 81% restante, unos 3.25 billones de libras fueron llevadas a vertedero o incineradas. Parte de este bajo porcentaje de reciclado es consecuencia de la pérdida de programas de reciclado en muchas áreas. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes es el hecho de que bajo las tecnologías de reciclado existentes, conocidas como reciclado mecánico, la mayoría de estas 3.25 billones de libras no pueden reciclarse debido a que contienen cantidades significativas de impurezas como tintes y metales que interfieren con el procesado. Por lo tanto, este reciclado se facilita con el empleo de envases de PET transparente, ya que sin pigmentos tiene mayor valor y mayor variedad de usos en el mercado, evitando los envases multicapa, así como los recubrimientos de otros materiales, que reducen la reciclabilidad del PET, aumentando el empleo de tapones de polipropileno o polietileno de alta densidad y evitando los de aluminio o PVC que pueden contaminar grandes cantidades de PET, así como la inclusión de etiquetas fácilmente desprendibles en el proceso de lavado, evitando sistemas de impresión serigráfica que provocan que el PET reciclado y granulado tenga color, disminuyendo sus posibilidades de uso, mercados y precio, así como las etiquetas metalizadas o con pigmentos de metales pesados que contaminan el producto final.

El reciclado es el reproceso de los materiales, en este caso del PET, para acondicionarlos con el propósito de integrarlos nuevamente a un ciclo productivo como materia prima.

Con las tecnologías convencionales no es posible utilizar el PET para fabricar otra vez botellas de bebidas, debido a razones de higiene. Sin embargo, en los EE.UU. se ha desarrollado una nueva tecnología que permite despolimerizar el PET en sus dos componentes, el etilenglicol y el ácido tereftálico, y después repolimerizarlo   como resina virgen para la producción de embalajes de alimento.

La secuencia del reciclado de envases PET consiste por lo general que, para recuperar el depósito de las botellas de refresco de PET, los consumidores las devuelven a los establecimientos, que clasifican los recipientes según el fabricante.  Los conductores de los camiones de distribución de bebidas frecuentemente tienen  que recoger grandes bolsas de plástico llenas de botellas de plástico vacías. Llevan las botellas a una instalación de tratamiento, en la que se clasifican los recipientes. Para reducir costes de envío, se utiliza un equipo de densificación para prensar  botellas en balas que se venden después a compañías de reciclaje. Los encargados desembalan los recipientes, los trocean en copos, los limpian, los lavan, los secan y en algunos casos, vuelven a tratar los materiales.

La tarea de encontrar un uso para el PET reciclado no siempre ha sido sencilla. Por  ejemplo, la estadounidense Food and Drug Administration (FDA) no permitió   durante años el uso de materiales reciclados en aplicaciones destinadas al contacto con alimentos. Por consiguiente, había que utilizar el PET en aplicaciones  que no implicaran tal contacto. Uno de los usos más importantes del PET reciclado fue la fibra. Así, 35 botellas de refresco proporcionan el material suficiente para el relleno de fibra utilizado en un saco de dormir. Otros productos son los tejidos de poliéster para las camisetas y las sábanas.

SISTEMAS DE RECICLADO

Hay tres maneras de aprovechar los envases de PET una vez que terminó su vida útil: someterlos a un reciclado mecánico, a un reciclado químico, o a un reciclado energético empleándolos como fuente de energía. El ciclo de vida se muestra en este diagrama:

Ciclo de vida de los envases PET

Con el fin de maximizar la utilidad que producen los plásticos, se han desarrollado  técnicas que los separan según sus tipos. Estas técnicas se agrupan en las siguientes categorías:

-Macroselección de componentes:

Es aquella labor primaria que permite seleccionar y agrupar manual o automáticamente los artículos desechados de acuerdo con su naturaleza y destino.   Un ejemplo de lo afirmado es la separación de las botellas PET que se utilizan en  los refrescos de las PE-HD que se emplean en el envasado de leche.

La selección de los polímeros con fines de reutilizarlos se realiza, en parte, empleando la codificación y recomendaciones dadas por la Sociedad de la Industria del Plástico (SPI), que clasifica a los polímeros en siete categorías.

La identificación y agrupación de los polímeros mencionados se efectúa identificando al código que se encuentra moldeado o impreso, en el producto  respectivo, dentro de un triángulo visible asimismo moldeado o impreso tal como se aprecia en los envases plásticos de gaseosas y en los envases Tetrapak.

-Microselección de componentes:

La microselección anotada implica separar los polímeros en función de sus tipos, después de haber sido cortados y triturados en pequeños trozos. Actualmente la microseparación comercial se aplica a las botellas PET de refrescos ya que es posible triturar la botella y separar los trozos de PET y de PE-HD y PP para  obtener  un  producto  de  alta  calidad.     Este  procedimiento implica utilizar una tecnología de flotación extraída de la industria minera en la que los materiales se separan por flotación aprovechando las diferencias de densidad. La tecnología de hidrociclones, empleando la fuerza centrífuga para acelerar la separación  gravitacional, puede aplicarse con bastante eficacia para separar polímeros en base a su densidad dentro de un medio acuoso

Otra tecnología que presenta algún potencial para separar materiales a nivel micro es la trituración criogénica en la que polímeros se fracturan de forma distinta a temperaturas diferentes mediante su inmersión en nitrógeno líquido. Se puede  provocar la fractura de los polímeros disímiles, y mediante ello, se posibilita la separación de materiales genéricos partiendo de una mezcla.

-Selección molecular:

Este método de reciclaje consiste en separar los polímeros, por ejemplo algunos embalajes modernos que tienen uno o más de ellos, mediante sus disoluciones en una solución. El procedimiento se basa en la temperatura de disolución que tiene cada polímero que al final permite recuperarlos en capas.

Otro tipo de separación molecular consiste en despolimerizar el polímero en su  monómero original.

Algunos ésteres polímeros, como por ejemplo el tereftalato de polietileno (PET) y los metil – metacrilatos, se prestan a esta aproximación.

Reciclado mecánico
Es el proceso de reciclado más utilizado, el cual consiste en varias etapas de separación, limpieza y molido como se muestra a continuación:

Limpieza y separación de plásticos

Proceso de reciclado mecánico avanzado

Videos sobre reciclaje mecánico

Los plásticos escogidos y gruesamente limpiados (etiquetas, papeles, residuos de material biodegradable) pasan por un molino o una trituradora. Este proceso se puede realizar en diferentes órdenes de sucesión, dependiendo del grado de contaminación de los plásticos y de la calidad del producto reciclado. La preparación final del producto empieza con el lavado y la separación de sustancias  contaminantes, proceso que se puede repetir si es necesario. Después el material pasa por una centrifuga y secadora y se almacena en un silo  intermedio. En el  caso ideal, este silo sirve también para homogeneizar más el material, al fin de obtener una calidad constante.

El producto triturado, limpio, seco y homogéneo se alimenta a una extrusora, y, tras el proceso de granceado, se obtiene la granza lista para ser procesada por diferentes  técnicas.  La  granza  de  plásticos  reciclados  se  puede  utilizar  de diferentes maneras, según los requerimientos para el producto final:

-Procesado del producto reciclado directamente, con la formulación que sea adecuada  a  su  aplicación  concreta. En este caso, las piezas obtenidas tienen en  general propiedades menores a las fabricadas con polímero virgen, lo que es suficiente para la utilidad deseada.

-Mezcla de granza reciclada con polímero virgen para alcanzar las prestaciones requeridas. El ejemplo típico es la adición de polímero virgen a la mezcla de termoplásticos.

-Coextrusión del producto reciclado. Un ejemplo de esta técnica es la fabricación de  recipientes para detergentes, en la que la capa intermedia puede ser de polímero reciclado y la interior (contacto con el producto) y la exterior son de polímero virgen.

Propiedades del PET reciclado mecánicamente

Las diferencias en las propiedades del PET reciclado mecánicamente comparadas con las del PET virgen pueden ser atribuidas principalmente a la historia térmica adicional experimentada por el material reciclado, la cual da como resultado un decremento en el peso molecular, junto con un incremento en el ácido carboxílico, color y nivel de acetaldehído.

Estudios han demostrado que el RPET (PET  reciclado) posee un módulo de Young menor, mayor elongación a la rotura y mayor resistencia al impacto que el PET virgen.  Así, el RPET es más dúctil mientras el PET virgen es más frágil; este es un resultado de las diferencias en la cristalinidad entre los materiales.

Características del PET y RPET

Ver... Proceso de producción de escamas o flakes a partir de envases de PET post-consumo

Reciclado químico

Para el reciclado químico, se han desarrollado distintos procesos. Dos de ellos, la metanólisis y la glicólisis, se llevan a cabo a escala industrial. El PET se deshace o despolimeriza: se separan las moléculas que lo componen y estas se emplean para fabricar otra vez PET. Dependiendo de su pureza, este material puede usarse, incluso, para el envasado de alimentos.

Reciclado químico de envases PET

Dentro del reciclado químico los principales procesos son:

Pirólisis: Es el craqueo de las moléculas por calentamiento en el vacío. Este proceso genera hidrocarburos líquidos o sólidos que pueden ser luego procesados en refinerías. En el caso del PET, su pirólisis genera carbón activado.
Hidrogenación: En este caso los plásticos son tratados con hidrógeno y calor. Las  cadenas poliméricas son rotas y convertidas en un petróleo sintético que puede ser utilizado en refinerías y plantas químicas.

Gasificación: Los plásticos son calentados con aire o con oxígeno. Así se obtienen   los siguientes gases de síntesis: monóxido de carbono e hidrógeno, que pueden  ser utilizados para la producción de metanol o amoníaco o incluso como agentes para la producción de acero en hornos de venteo.

Chemolysis: Este proceso se aplica a poliésteres, poliuretanos, poliacetales y poliamidas. Requiere altas cantidades separadas por tipo de resinas. Consiste en la aplicación de procesos solvolíticos como hidrólisis, glicólisis o alcohólisis para reciclarlos y transformarlos nuevamente en sus monómeros básicos para la repolimerización en nuevos plásticos.

Metanólisis: Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicación de metanol en el PET. Este poliéster (el PET), es descompuesto en sus moléculas básicas, incluido el dimetiltereftalato y el etilenglicol, los cuales pueden ser luego repolimerizados para producir resina virgen. Varios productores de  polietilen tereftalato están intentando de desarrollar este proceso para utilizarlo en las botellas de bebidas carbonatadas. Las experiencias llevadas a cabo por   empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman han demostrado que los monómeros  resultantes del reciclado químico son lo suficientemente puros para ser  reutilizados  en la fabricación de nuevas botellas de PET.

Reciclado energético
En cuanto al uso del PET como combustible alterno, los envases pueden emplearse para generar energía ya que este material tiene un poder calorífico de 6.3 Kcal/Kg, y puede realizar una combustión eficiente. Esto es posible ya que  durante su fabricación no se emplean  aditivos ni modificadores, lo cual permite que las emisiones de la combustión no sean tóxicas, obteniéndose tan sólo bióxido de carbono y vapor de agua.

Recomendaciones para el reciclado del PET

1.  La tapa, el arillo de seguridad y su empaque (liner o sello):

Se recomienda que el arillo de seguridad se desprenda del cuello del envase y el empaque de la tapa (liner) se quede en la tapa a la hora de abrir el envase. 

También se recomienda que la tapa, el arillo de seguridad y el liner sean de:

-Polipropileno (PP)

-Polietileno de alta densidad (PE-HD)

Estos materiales son preferibles al aluminio y a otros materiales. El PVC no es recomendable porque una pequeña cantidad de PVC puede contaminar grandes  cantidades de PET dispuesto para su reciclado por su diferente temperatura de fusión o ablandamiento. El PVC y el PET no pueden ser separados por  microselección (por flotación) puesto que ambos plásticos poseen una densidad superior al agua

2.  Las etiquetas:

Es preferible usar etiquetas de alguno de los siguientes materiales:

-Polipropileno (PP)

-Polietileno orientado (OPP)

-Polietileno de alta, media o baja densidad (PE-HD, PE-MD, PE-LD)

-Papel (aunque el papel en ocasiones dificulta la separación por flotación)

Las etiquetas metalizadas dificultan el reciclado de cualquier plástico, pues al contener metales lo contaminan. Las etiquetas deben poder desprenderse en el proceso de lavado del reciclador, por lo que es importante seleccionar un adhesivo conveniente y evaluar las etiquetas termoajustables o a presión. Los sistemas de impresión serigráfica provocan que el PET reciclado y granulado tenga color,  disminuyendo sus posibilidades de uso, mercados y precio. Se recomienda evitar pigmentos de metales pesados.

3.  El color:

La botella de PET transparente sin pigmentos tiene mejor valor y mayor variedad   de usos; sin embargo, con una separación adecuada, el PET pigmentado tendrá ciertos usos.

4.  Las multicapas o recubrimientos:

Las capas que no son de PET en los envases multicapa, así como los recubrimientos de otros materiales, reducen la reciclabilidad del PET. Es necesario separar esta clase de envases de los de PET simple.

5.  Las bandas de seguridad:

Estos son generalmente incluidos en el diseño del producto envasado en PET, cuando se consideran necesarios, pero contaminan el PET para reciclar si no son  removidos del envase desde la selección y separación del mismo. Se recomienda NO USAR PVC para fabricar estos elementos.

6.  El diseño:

Actualmente, los diseñadores tienen la oportunidad y la responsabilidad de entender el ciclo de vida y el impacto de los productos de PET. Por ello, la base de un buen diseño de envases es que sea lo más adecuado para su propósito, integrando lo más conveniente para el consumidor y asegurando una segunda vida útil.

APLICACIONES DEL RPET (PET RECICLADO)

Los mercados para el PET reciclado pueden dividirse en dos áreas principales:

(i) materiales con un peso molecular relativamente alto (IV>0.65); y (ii) materiales con un peso molecular menor (IV<0.6).

Uno de los factores que más está contribuyendo al desarrollo del reciclado del PET es la variedad de aplicaciones existentes, lo que determina que exista una importante  demanda de este producto. Entre las más relevantes está la fibra textil, las láminas para fabricación de blísters y cajas, los flejes para productos voluminosos, los envases para productos no alimentarios, los envases multi capa para alimentos y los envases para alimentos.

ALFOMBRAS

Las botellas de PET para reciclar son usadas frecuentemente en la producción de  nuevas alfombras de PET. Las industrias Image (Summerville, GA, USA) usan aproximadamente 60000 toneladas de PET reciclado por año en éste tipo de aplicaciones.

El PET reciclado es mezclado en una relación 1:8 con LDPE reciclado y extruído en cintas monoaxiales que luego son divididas en tiras que pueden ser tejidas para nuevas aplicaciones en alfombras.

STRAPPING

Strapping en inglés, es una cinta de gran tenacidad la cual puede ser producida de PET con una gran viscosidad intrínseca (>0.80) y mínima en contaminación. Compite con el acero y el polipropileno. Éste tipo de aplicación puede aceptar botellas de PET verdes o de color.

LÁMINAS

El PET reciclado de botellas de bebidas ha demostrado ser muy apropiado para bandejas de embalaje termo formado con buen brillo, esfuerzo de impacto y  esfuerzo de tensión. Las cintas de embalaje para cámaras Polaroid están siendo  producidas de láminas de PET. Las láminas de PET son un tipo de mercado en  crecimiento, especialmente en Estados Unidos. Las industrias Wellman no tienen  objeción alguna por parte de la FDA para usar PET en recipientes en contacto con  alimentos, por ser 100% reciclado. Éste tipo de láminas de PET termo formado  además pueden ser usadas en fundas de detergente.

ROLLOS

Los rollos de PET que contienen PET reciclado están disponibles bajo la marca registrada ECOTM (ICI Films, Wilmington, USA). La cinta ECO 813G tiene un contenido de 25% de material reciclado y ha recibido la autorización de la FDA para aplicaciones en contacto con alimentos.

ENVASES QUE NO SON PARA ALIMENTOS

Las botellas de PET para su aplicación post consumo, dependen de su calidad o   si pueden ser mezcladas con resina virgen. Éstas son usadas para detergente o productos del hogar, estas botellas son de varios colores. Desde que el PET es competencia del PVC y HDPE en éste tipo de aplicaciones el mercado de precios es muy sensible.

Información obtenida de:   www.tecnologiadelosplasticos.blogspot.com.ar/2011/05/proceso-de-reciclaje-del-pet.html