Desafios enfrentados pela reciclagem de plástico

Globalmente, estima-se que sejam produzidas anualmente cerca de 318 milhões de toneladas de plástico, das quais 218 milhões de toneladas são resíduos de plástico sólidos ou rígidos. A reciclagem média global de plásticos é de 21%, em comparação com 15% em 2016. De acordo com o Relatório ISWA (Associação Internacional de Resíduos Sólidos) publicado em 7 de maio de 2021, cerca de 50 milhões de toneladas por ano de resíduos plásticos são incinerados, com 10 milhões de toneladas chegando aos oceanos e Este facto tornou-se amplamente conhecido no domínio público, levando a uma maior pressão na procura de formas de resolver este problema, mas foi injustamente aplicado à própria indústria dos plásticos.

Para o processador, permanecem grandes desafios: embora os preços dos polímeros tenham vindo a cair, ainda são o dobro do custo por tonelada em comparação com Setembro de 2020. Questões como a qualidade variável dos materiais, a disponibilidade inconsistente de stocks e o imposto sobre plásticos (se menos de 30% de plástico reciclado é usado) criaram maior foco na reciclagem. Isso resultou em maior desgaste dos parafusos e cilindros. Os plásticos reciclados podem variar significativamente no fluxo de fusão devido aos contaminantes remanescentes e à umidade. Diferentes plásticos são frequentemente combinados, tornando difícil ou impossível separar o conteúdo em tipo, cor e estrutura do polímero. Por exemplo, PET e PVC devem ser totalmente separados. O controle de umidade continua sendo um grande problema, especialmente com o PET.

Há um movimento em direção a um maior uso de polímeros biodegradáveis, como o PVOH em embalagens e o Bio-PP em tubos para aplicações agrícolas e florestais. Enchimentos de fibras naturais como amido, celulose, soja e gelatina estão sendo cada vez mais utilizados devido aos seus atributos renováveis ​​e menor impacto ambiental. Por exemplo, alguns estudos descobriram que o enchimento de fibra de madeira combinado com PVC reciclado estabiliza o material reciclado por até 5 a 7 ciclos e melhora a resistência do material em até 10 a 15 ciclos.

Mas os enchimentos de partículas, como fibra de vidro, talco e carbonato de cálcio, continuam populares, pois produzem compósitos baratos com maior resistência, rigidez, deflexão térmica e resistência à fluência. Na indústria de plásticos, o aditivo de fibra de vidro pode variar de 15% a 50%, tornando o processamento muito mais desafiador: além de criar maior desgaste em parafusos, cilindros e componentes de máquinas em contato com o material, o próprio material tende a degradar-se rapidamente devido a sua maior viscosidade e conteúdo abrasivo.

Para o operador, trabalhar e controlar material reciclado acrescenta desafios adicionais, como o uso de diferentes temperaturas, velocidade da rosca e ajuste necessário à pressão. O maior desgaste das peças da máquina cria custos operacionais adicionais.

De acordo com a PMM (Plastics Machinery & Manufacturing), OEMs de extrusoras como Battenfeld-Cincinnati e Coperion têm visto uma demanda crescente por máquinas que processam bioplásticos e material reciclado, portanto, redesenharam a linha de processamento para enfrentar os desafios de contaminação, desgaseificação (ventilação ), umidade e corrosão.

Por exemplo, trocadores de tela especializados com grandes áreas de superfície, enquanto extrusoras de rosca dupla co-rotativas oferecem maior flexibilidade, especialmente onde barris seccionais são usados, pois seções ventiladas podem ser movidas ou adicionadas. Este é particularmente o caso do PET. A umidade deve ser controlada. As cargas de fibra natural mencionadas anteriormente podem conter níveis significativos de umidade: os biopolímeros à base de amido podem conter até 12%, com celulose e fibra de madeira até 8%.

Os bioplásticos são mais sensíveis à temperatura, por isso a Magog Industries redesenhou os parafusos de extrusão para minimizar o cisalhamento. Esses projetos estão aumentando à medida que os processadores usam cada vez mais biopolímeros (com células naturais ou derivadas de organismos) e polímeros de base biológica (parcial ou totalmente sintetizados quimicamente). Mudanças no comportamento de processamento do material (reologia) podem significar um novo design da rosca, por exemplo, é necessária uma mudança na taxa de compressão e no design do misturador.

Apesar das melhores práticas e do controle de qualidade, o material reciclado pode causar problemas como a resina não derreter totalmente ou fragmentos duros causando desgaste ou danos às hélices da rosca e ao furo do cano. Recomenda-se uma monitorização regular para que os problemas possam ser resolvidos mais cedo, se possível, antes que se tornem dispendiosos.