Desde un embalaje flexible posconsumidor hasta un producto de consumo durable - Parte 2

El Reciclaje del Embalaje Flexible
En realidad, la línea de reciclaje de bolsas flexibles es nada especial y se construye utilizando técnicas conocidas y tecnologías existentes, tomadas de otras industrias y con algunas modificaciones de ingeniería y adiciones hechas para adecuarla a nuestro propósito.

Como se ha dicho, los objetos que se reciclan son bolsas flexibles postconsumo. La palabra clave es postconsumo. En otras palabras, las bolsas a ser recicladas tienen un cierto grado de contaminación por residuos de productos, es decir, alimentos procesados ​​(salsa de tomate, mayonesa, etc), cosméticos y detergentes (champú y otros). Tenemos que contar con la posibilidad de que cualquier residuo de producto pudiera estar involucrado en el proceso.

Dado que la mayoría del embalaje flexible representa mecanismos de dosificación, cremalleras (zippers), surtidores de bebida o tapas roscadas, un proceso forzoso de lavado en un hidrociclón no es una solución, ya que también se tiene en cuenta que, debido a los residuos pegajosos incluso las bolsas sin ningún tipo de dispositivos no se abren fácilmente.

La única solución es cortar, antes del ciclo de lavado, el material en las tiras estrechas que necesitamos para nuestro proceso de reciclaje. Con el fin de evitar la contaminación excesiva de la trituradora hemos proyectado boquillas especiales de agua a alta presión en la trituradora, y utilizar un transportador de tornillo con un flujo forzado de agua hacia abajo mientras se transportan las tiras . El tornillo trae las tiras en una cinta tejida de desaguado, donde con aire caliente se seca el material, después de lo cual caen en un tanque de almacenamiento.

El agua de proceso contaminada de la trituradora con las partículas de residuos sólidos se bombea a un tanque de sedimentación en parte a ser reciclado y traído de nuevo en la línea de lavado y en parte ser transportado al digestor de biogás.

El material de embalaje flexible triturado y lavado en tiras estrechas (una mezcla de diversos plásticos, aluminio y película metalizada) es la materia prima para el segundo paso de este proceso de reciclaje, que es la fabricación de las láminas, placas o losas como productos intermedios para los planificados bienes de consumo duraderos finales.

Con el fin de lograr este resultado, es necesario que las tiras se tengan en un estado entre sólido y líquido. No se permite a las tiras de plástico fundirse, pero deberían estar suaves, no pegajosas, ser capaces de fusionarse entre sí y con el aluminio en un cuerpo homogéneo, utilizando calor y presión. Para este fin, el tanque de almacenamiento se calienta y esta equipado con un brazo mezclador que gira lentamente, lo que asegura una mezcla consistente. Además, se añade un aditivo.

El aditivo, sobre el que no voy a divulgar más detalles, se trata de un producto de desecho orgánico de un determinado proceso de fabricación, que, después del lavado y la trituración se mezcla en una cierta relación con las tiras. El aditivo da un impulso al producto final, que será más difícil, más homogéneo, elástico y más fuerte.

Desde el tanque de almacenamiento de esta mezcla se deposita en una cinta transportadora a través de una unidad de dosificación vibratoria en un capa continua y uniforme de 5 a 50 cm de espesor . El espesor de la capa depende de la aplicación del producto final. La cinta transportadora es una parte integral de la prensa caliente.

Esta tecnología la hemos tomado de la industria del caucho, donde se mezclan neumáticos triturados con un pegamento de uretano, produciendo almohadillas de caucho para establos y camas de camiones. Tenga en cuenta, que no utiliza pegamento, sólo calor y presión.

La prensa, que hemos proyectado es una denominada "prensa faja de alimentación". El material se deposita sobre la cinta de malla de alambre que se mueve hacia la prensa. Un agitador y una pantalla de nivelación nivela la estera y cada vez que la faja se llena con material suelto, la prensa se cierra y funde el material. La estera terminada se desliza sobre una mesa de enfriamiento para ser cortado en paneles grandes conforme el siguiente lote se jala hacia la prensa, la superposición en los extremos permite una película compuesta de espesor continuo.

Las pruebas mostraron que necesitamos una presión de hasta 200 psi, que a una temperatura de 350 °F (175 °C) saca en un golpe de prensa de 6 minutos, una sección de la película de material compuesto de 12 pies (3,65 m) con un ancho de 6 pies (1,80 m).

Esta línea de reciclaje ha producido ya dos productos distintos:
1. Película de material compuesto de Plástico /aluminio en un espesor de 5 a 50 mm
2. Aguas de desecho contaminadas con residuos de productos sólidos (alimentos, residuos de cosméticos, etc)

Debería quedar claro, que aparte de la película de material compuesto formado se puede fabricar una gran variedad de productos. Para este fin, la película compuesta continua se corta en grandes secciones (4' o 1,20 m), que se alimentan sucesivamente una a la vez en una prensa en frío. En este prensado en frío el material todavía caliente consigue su forma y dimensiones finales. Aquí se presionan en el material, la corrugación, cavidades, canales y la incrustación necesarios.

Después del prensado en frío, una cinta transportadora lleva el panel preparado para el montaje manual y la línea de acabado.

La gama de productos que pueden ser fabricados van desde los más simples a los elementos más complicados y de más alto valor . En varias corridas de producción en Brasil, hemos fabricado paneles corrugados para techos.

En comparación con los paneles de techo existentes (asbesto, aluminio, acero galvanizado o concreto), los paneles fabricados a partir de material reciclado de película tiene mucho mejores características, como peso mas ligero, buen aislamiento, resistencia mecánica y química, son irrompibles y tienen un bajo nivel de ruido. Aunque básicamente un elemento de menor valor, los paneles corrugados de techo son muy populares en los países de bajos ingresos donde ellos son usados en los proyectos de vivienda, mientras que en los países industrializados, los paneles reciclados corrugados de techo, serán muy populares en la industria de la agricultura, en particular para galpones avícolas y otros establos y graneros de animales, debido a su excelente aislamiento térmico.

Hablando del sector de la agricultura hay otro elemento de interés, el cual puede ser fabricado a partir de la película compuesta. Es paneles solares de bajo costo, que pueden ser fácilmente montados en la parte superior de los paneles corrugados de techo arriba mencionados. Este es un elemento importante ya que las granjas que crían cerdos, aves de corral, así como de ganado utilizan una gran cantidad de energía para la ventilación, la calefacción / refrigeración, y todo el equipo auxiliar.

En este caso, después del prensado en frío en el que la película de material compuesto se presiona en su forma correcta como el panel solar, una cinta transportadora lleva el panel solar recién prensado a la línea de montaje manual, donde la película fina solar es pegada dentro de la incrustación y los cables y conectores son instalados.

Para completar la sostenibilidad de este centro de reciclaje, nostros proyectamos que el agua de proceso con el residuo de producto sólido sea bombeado a un tanque de sedimentación para su posterior procesamiento en la planta de biogás y parcialmente tratada y reciclada como agua de proceso (ciclo cerrado).

Digestor de biogás de pequeña escala
El agua de proceso con el residuo de producto sólido se bombea al tanque de sedimentación, y de allí a un Optiflot, en el cual el agua contaminada se reduce y las partículas separables flotan hacia la superficie. Las partículas flotantes se eliminan automática y continuamente por un mecanismo rascador. Un paquete de placas de láminas está instalado para aumentar el área de separación de la unidad y asegurar que incluso los flóculos más pequeños se retiran de las aguas residuales.

Optiflot, en el que el agua contaminada se reduce y las partículas separables flotarán hacia la superficie

Con un proceso de fermentación de 30 días, los sólidos recolectados se bombean hacia el bio-digestor una vez al mes. El agua de proceso contaminada pasa a través de una serie de tanques de almacenamiento de reciclaje y después de pulir el agua de proceso es re-presurizada para la descarga en el proceso de lavado de las líneas de reciclaje.

Los sólidos se someten a una digestión anaeróbica ampliamente utilizado como fuente de energía renovable. El proceso produce un biogás, que consiste en metano y dióxido de carbono. Este biogás puede ser utilizado en motores de gas combinado de calor y energia (CHP) o mejorado a bio-metano de calidad de gas natural, . El digerido rico en nutrientes que también se produce se puede utilizar como un fertilizante (biológico).

Además de los productos elaborados a partir de película compuesta, este proceso de reciclaje también nos suministra a través del digestor de biogás: fertilizante líquido, fertilizante seco y el gas natural que está destinado a ser utilizado para el calentamiento del proceso de secado, así como en la prensa de cinta de alimentación.

La siguiente parte de esta serie se describirá el talón de Aquiles de cualquier proceso de reciclaje, es decir, la recolección de los necesarios envases flexibles postconsumo.

Anton Steeman - Best in Packaging
08 Agosto 2013