RECICLAGEM DE POLÍMEROS
            PMT-2200




       Prof. Dr. Hélio Wiebeck
 Departamento de Engenharia Metalúrgica
      e de Materiais – EPUSP - 2008



     hwiebeck@usp.br
Aspectos de geração de resíduos
                   sólidos

   1) Volume crescente
   (função do crescimento populacional,
    urbanização e introdução da cultura de
    produtos descartáveis).
   2) Complexidade do resíduo
   (devido ao desenvolvimento de novos materiais
    introduzidos no mercado).
   3) poluição visual
   (causado pelo crescente volume de resíduos
    plásticos e a consequente desvalorização da
    área onde são depositádos).

                                                    2
Aspectos de geração de resíduos
            sólidos




                                  3
ENTRE A DISPOSIÇÃO E O PROCESSO


1) Disposição
2) Coleta
3) Captação
4) Segregação
5) Descontaminação




                                      4
BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO DO RESÍDUO



1) Seleção-separação
2) lavagem
3) moagem




                                     5
BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO DO RESÍDUO




Caso o reciclador opte por captar
matéria-prima pós- consumo, o
setor que mais emprega mão- de -
obra é a triagem.




                                    6
TIPOS DE RECICLAGEM

1) Reciclagem mecânica
Possibilita a obtenção de grãos e produtos
acabados
2) reciclagem química
Possibilita a obtenção de combustíveis,
monômeros ou
produtos químicos
3) reciclagem energética
Possibilita a obtenção de energia, por
queima dos materiais.
                                             7
RECICLAGEM MECÂNICA

Reciclar mecanicamente é reprocessar

Etapas da reciclagem mecânica:
1- moagem
2- lavagem/moagem
3- lavagem/secagem
4- extrusão
5- granulação




                                       8
RECICLAGEM MECÂNICA




g    f    e           d              c            b         a

     Sistema em cascata no fluxograma do processo de reciclagem
                        mecânica tradicional.
a) moinho/aglutinador;
b) primeira extrusora;
c)segunda extrusora;
d) banheira;
e)granulador;
f) ensacador.
g) grãos
                                                                9
“Reciclagem de PET”
Purificação por Extrusão




                 REAÇÃO REVERSÍVEL



  DESEJÁVEL:              ESTERIFICAÇÃO   OCORRE POLIMERIZAÇÃO COM

                                          PRESENÇA DE CATALIZADORES



  INDESEJÁVEL:              HIDRÓLISE      OCORRE DESPOLIMERIZAÇÃO

                                           REAÇÃO SEM A PRESENÇA DE
                                           CATALIZADORES
                                           (AUTOCATALÍTICA)


                                                                  10
DEGRADAÇÃO DO POLÍMERO PET


•   Hidrólise

•   Degradação térmica


Desafio: Preservar a Viscosidade
 Intrínseca.

                                   11
DEGRADAÇÃO DO POLÍMERO PET


•   Hidrólise

•   Degradação térmica


Desafio: Preservar a Viscosidade
 Intrínseca.

                                   12
Reação de degradação que leva à formação de ácido
                   carboxílico




                                              13
“Reciclagem de PET”                     Purificação por
                          Extrusão



                  CONTAMINANTES:


1-) AGENTES DE LIMPEZA:    SODA
                           DETERGENTES ALCALINOS
                           ÁCIDOS

 *PROMOVEM DEGRADAÇÃO POR HIDRÓLISE

2-) IMPUREZAS:   AREIA
                 PVC
                 ADESIVOS

3-) ÁGUA: ABAIXO DE 0,005% = 50 ppm


4-) SUPERAQUECIMENTO: QUEIMA OU FORMAÇÃO DE
RADICAIS ÁCIDOS




                                                          14
Processos de Reciclagem:
PRODUTO FINAL GRÃOS DE PET



             •COLETA
            •MOAGEM
           •LAVAGEM
           •SECAGEM
    •GRANULAÇÃO-FILTRAÇÃO
      •SEMICRISTALIZAÇÃO




                             15
Silo – Secador




                 16
Sistema Desumidificador




                          17
Telas após 2 horas de processo




                            18
Filtro de Extrusão




                     19
ESPECIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS
 MOI NHOS:

       Potência   Produção

        20 HP     100 kg/h

        30 HP     150 kg/h

        50 HP     300 kg/h


 AGLUTINADOR:

      Potência    Produção

       30 HP      100 kg/h

       50 HP      200 kg/h




                             20
ESPECIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS


 EXTRUSORAS:

        Diâmetro da Rosca Potência do Motor Produção

             60mm               15HP        50 kg/h

             90mm              30HP        120 kg/h

             120mm             60HP        220kg/h




                                                       21
ESPECIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS



 LAVADORA, SECADORA (CONJ UNTO):

        POTÊNCIA            PRODUÇÃO

        20 HP na lavadora   200 kg/h

        20 HP na secadora   200 kg/h




                                       22
Oportunidades na área de reciclagem de PET

 Uso recomendado devido à sua total atoxidade:
        - produtos médicos
        - embalagem para produtos alimentícios e farmacêuticos


 Moldabilidade: embalagens de vários tipos, cores, tamanhos e formatos são
possíveis.


 Brilho: o brilho da embalagem de PET a torna muito atraente, conferindo seu aspecto
nobre.


 Transparência: o conteúdo fica à mostra


 Resistência: inquebrável, proporciona muita segurança, mesmo quando manipulada
por crianças; mínimo uso de matéria-prima – constante redução


 Possui sistemas de fechamento: evita desperdício

 Leveza: economia no transporte ocupando apenas 2% no peso da carga          23
Produtos já envasados em PET ou com forte potencial

                                                Vinagre
                     Refrigerantes         Água de coco
                                               Catchup
                      Água mineral           Destilados
                                                Molhos
                  Óleos comestíveis      Sucos de frutas




                          Maionese
                               Chá
                         Isotônicos
                Produtos de limpeza
                     Farmacêuticos
                        Cosméticos               24
Oportunidades na área de reciclagem de PET

Outra vantagem:
 É 100 % reciclável
 Características para reciclabilidade:
        - fácil identificação pelos canais de coleta
        - preservação das propriedades mecânicas / resistência a intempéries
        - disponibilidade de tecnologias para transformação
        - volumes descartados permitem ganhos de escala
        - produtos reciclados com valor agregado
        - mercado de produtos reciclados compatível com volume descartado


   Obs.: Para que estas características sejam potencializadas, é necessário
 promover o fluxo reverso e a efetiva reciclagem das embalagens descartadas.

                                                                         25
Tipos de reciclagem


1 - Reciclagem química: separa os componentes do PET,
restituindo as matérias-primas originais.

2 – Reciclagem energética: o calor gerado com a queima do
PET pode ser aproveitado na geração de energia elétrica
(usinas termelétricas), alimentação de caldeiras e altos-
fornos. O PET tem alto poder calorífico e não exala
substâncias tóxicas quando queimado.

3 – Reciclagem mecânica: praticamente todo o PET reciclado
no Brasil é moído mecanicamente, sendo transformado nos
flocos da garrafa, já como matéria-prima para transformação.

                                                        26
Reciclagem Mecânica

1 – Recuperação: coleta das embalagens por vários meios,
           separação por cor, enfardamento.




                                                           27
Reciclagem Mecânica

2 – Revalorização: moagem das embalagens recuperadas, tornando-
                as matéria-prima (flocos ou flakes)




                                                            28
Reciclagem Mecânica

3 – Transformação: fabricação de novos produtos a partir dos flocos
das embalagens pós-consumo




                                                                29
Principais Destinos e Aplicações do Pet Reciclado no Brasil




                                                  Fonte: Censo ABIPET
                                                             30
1-Ana M.Piva; Hélio Wiebeck.Reciclagem
do Plástico-como fazer da reciclagem
um negócio lucrativo.Artliber
2-Maria Zanin; Sandro Mancini.
Reciclagem de Polímeros.UFSCar

      OBRIGADO PELA ATENÇÃO
        HELINHO AGRADECE


                                    31

Pmt2200plenariareciclagem2010

  • 1.
    RECICLAGEM DE POLÍMEROS PMT-2200 Prof. Dr. Hélio Wiebeck Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais – EPUSP - 2008 hwiebeck@usp.br
  • 2.
    Aspectos de geraçãode resíduos sólidos  1) Volume crescente  (função do crescimento populacional, urbanização e introdução da cultura de produtos descartáveis).  2) Complexidade do resíduo  (devido ao desenvolvimento de novos materiais introduzidos no mercado).  3) poluição visual  (causado pelo crescente volume de resíduos plásticos e a consequente desvalorização da área onde são depositádos). 2
  • 3.
    Aspectos de geraçãode resíduos sólidos 3
  • 4.
    ENTRE A DISPOSIÇÃOE O PROCESSO 1) Disposição 2) Coleta 3) Captação 4) Segregação 5) Descontaminação 4
  • 5.
    BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO DORESÍDUO 1) Seleção-separação 2) lavagem 3) moagem 5
  • 6.
    BENEFICIAMENTO PRIMÁRIO DORESÍDUO Caso o reciclador opte por captar matéria-prima pós- consumo, o setor que mais emprega mão- de - obra é a triagem. 6
  • 7.
    TIPOS DE RECICLAGEM 1)Reciclagem mecânica Possibilita a obtenção de grãos e produtos acabados 2) reciclagem química Possibilita a obtenção de combustíveis, monômeros ou produtos químicos 3) reciclagem energética Possibilita a obtenção de energia, por queima dos materiais. 7
  • 8.
    RECICLAGEM MECÂNICA Reciclar mecanicamenteé reprocessar Etapas da reciclagem mecânica: 1- moagem 2- lavagem/moagem 3- lavagem/secagem 4- extrusão 5- granulação 8
  • 9.
    RECICLAGEM MECÂNICA g f e d c b a Sistema em cascata no fluxograma do processo de reciclagem mecânica tradicional. a) moinho/aglutinador; b) primeira extrusora; c)segunda extrusora; d) banheira; e)granulador; f) ensacador. g) grãos 9
  • 10.
    “Reciclagem de PET” Purificaçãopor Extrusão REAÇÃO REVERSÍVEL DESEJÁVEL: ESTERIFICAÇÃO OCORRE POLIMERIZAÇÃO COM PRESENÇA DE CATALIZADORES INDESEJÁVEL: HIDRÓLISE OCORRE DESPOLIMERIZAÇÃO REAÇÃO SEM A PRESENÇA DE CATALIZADORES (AUTOCATALÍTICA) 10
  • 11.
    DEGRADAÇÃO DO POLÍMEROPET • Hidrólise • Degradação térmica Desafio: Preservar a Viscosidade Intrínseca. 11
  • 12.
    DEGRADAÇÃO DO POLÍMEROPET • Hidrólise • Degradação térmica Desafio: Preservar a Viscosidade Intrínseca. 12
  • 13.
    Reação de degradaçãoque leva à formação de ácido carboxílico 13
  • 14.
    “Reciclagem de PET” Purificação por Extrusão CONTAMINANTES: 1-) AGENTES DE LIMPEZA: SODA DETERGENTES ALCALINOS ÁCIDOS *PROMOVEM DEGRADAÇÃO POR HIDRÓLISE 2-) IMPUREZAS: AREIA PVC ADESIVOS 3-) ÁGUA: ABAIXO DE 0,005% = 50 ppm 4-) SUPERAQUECIMENTO: QUEIMA OU FORMAÇÃO DE RADICAIS ÁCIDOS 14
  • 15.
    Processos de Reciclagem: PRODUTOFINAL GRÃOS DE PET •COLETA •MOAGEM •LAVAGEM •SECAGEM •GRANULAÇÃO-FILTRAÇÃO •SEMICRISTALIZAÇÃO 15
  • 16.
  • 17.
  • 18.
    Telas após 2horas de processo 18
  • 19.
  • 20.
    ESPECIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS MOI NHOS: Potência Produção 20 HP 100 kg/h 30 HP 150 kg/h 50 HP 300 kg/h  AGLUTINADOR: Potência Produção 30 HP 100 kg/h 50 HP 200 kg/h 20
  • 21.
    ESPECIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS EXTRUSORAS: Diâmetro da Rosca Potência do Motor Produção 60mm 15HP 50 kg/h 90mm 30HP 120 kg/h 120mm 60HP 220kg/h 21
  • 22.
    ESPECIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS LAVADORA, SECADORA (CONJ UNTO): POTÊNCIA PRODUÇÃO 20 HP na lavadora 200 kg/h 20 HP na secadora 200 kg/h 22
  • 23.
    Oportunidades na áreade reciclagem de PET  Uso recomendado devido à sua total atoxidade: - produtos médicos - embalagem para produtos alimentícios e farmacêuticos  Moldabilidade: embalagens de vários tipos, cores, tamanhos e formatos são possíveis.  Brilho: o brilho da embalagem de PET a torna muito atraente, conferindo seu aspecto nobre.  Transparência: o conteúdo fica à mostra  Resistência: inquebrável, proporciona muita segurança, mesmo quando manipulada por crianças; mínimo uso de matéria-prima – constante redução  Possui sistemas de fechamento: evita desperdício  Leveza: economia no transporte ocupando apenas 2% no peso da carga 23
  • 24.
    Produtos já envasadosem PET ou com forte potencial Vinagre Refrigerantes Água de coco Catchup Água mineral Destilados Molhos Óleos comestíveis Sucos de frutas Maionese Chá Isotônicos Produtos de limpeza Farmacêuticos Cosméticos 24
  • 25.
    Oportunidades na áreade reciclagem de PET Outra vantagem:  É 100 % reciclável  Características para reciclabilidade: - fácil identificação pelos canais de coleta - preservação das propriedades mecânicas / resistência a intempéries - disponibilidade de tecnologias para transformação - volumes descartados permitem ganhos de escala - produtos reciclados com valor agregado - mercado de produtos reciclados compatível com volume descartado Obs.: Para que estas características sejam potencializadas, é necessário promover o fluxo reverso e a efetiva reciclagem das embalagens descartadas. 25
  • 26.
    Tipos de reciclagem 1- Reciclagem química: separa os componentes do PET, restituindo as matérias-primas originais. 2 – Reciclagem energética: o calor gerado com a queima do PET pode ser aproveitado na geração de energia elétrica (usinas termelétricas), alimentação de caldeiras e altos- fornos. O PET tem alto poder calorífico e não exala substâncias tóxicas quando queimado. 3 – Reciclagem mecânica: praticamente todo o PET reciclado no Brasil é moído mecanicamente, sendo transformado nos flocos da garrafa, já como matéria-prima para transformação. 26
  • 27.
    Reciclagem Mecânica 1 –Recuperação: coleta das embalagens por vários meios, separação por cor, enfardamento. 27
  • 28.
    Reciclagem Mecânica 2 –Revalorização: moagem das embalagens recuperadas, tornando- as matéria-prima (flocos ou flakes) 28
  • 29.
    Reciclagem Mecânica 3 –Transformação: fabricação de novos produtos a partir dos flocos das embalagens pós-consumo 29
  • 30.
    Principais Destinos eAplicações do Pet Reciclado no Brasil Fonte: Censo ABIPET 30
  • 31.
    1-Ana M.Piva; HélioWiebeck.Reciclagem do Plástico-como fazer da reciclagem um negócio lucrativo.Artliber 2-Maria Zanin; Sandro Mancini. Reciclagem de Polímeros.UFSCar OBRIGADO PELA ATENÇÃO HELINHO AGRADECE 31