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Avances en el reciclaje de PVC Jorge Alberto Medina Universidad de los Andes, Grupo de Materiales y Manufactura CIPP – CIPEM, Colombia.

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Presentación del tema: "Avances en el reciclaje de PVC Jorge Alberto Medina Universidad de los Andes, Grupo de Materiales y Manufactura CIPP – CIPEM, Colombia."— Transcripción de la presentación:

1 Avances en el reciclaje de PVC Jorge Alberto Medina Universidad de los Andes, Grupo de Materiales y Manufactura CIPP – CIPEM, Colombia

2 Contenido Introducción Vinylplus Generalidades del reciclaje Separación Reciclaje Mecánico Decloración

3 Características del PVC Amplio rango de aplicación Bajo costo y procesamiento con una amplia variedad de técnicas Excelentes propiedades químicas y físicas Productos de alta y corta duración Coated yarn Cable insulations Roofing sheets Bottles pipes Medical productsPackaging foils Floor covering Extrusion Calendering Injection Demanda global > 35 millones toneladas/año (2010) M. Sadat-Shojai, G.-R. Bakhshandeh / Polymer Degradation and Stability 96 (2011) 404e415

4 Contenido Introducción Vinylplus Generalidades del reciclaje Separación Reciclaje Mecánico Decloración

5 VinylPlus Programa voluntario de la industria europea del PVC Antecedentes Vinyl2010 – Toneladas/Año (2011) – La meta se logro exclusivamente a través de reciclaje mecánico y Vinyloop® (Ferrara 7540 Ton (2011), 33% más que en 2010). Disolución selectiva Separación Precipitación de los residuos de PVC J Mater Cycles Waste Manag DOI /s y

6 VinylPlus. Programa voluntario de la industria europea del PVC VinylPlus Recycling – Compromiso con el reciclaje del PVC a Toneladas/año – Incluir The Natural Step (TNS) como socio estratégico Estructura para el Desarrollo Sostenible Estratégico. J Mater Cycles Waste Manag DOI /s y

7 Retos estratégicos TNS-VinylPlus Gestión de una cadena productiva controlada Hoja de ruta tecnológica Aceptabilidad del uso de reciclado. Accesibilidad a la infraestructura de reciclaje Energía Sostenible y estabilidad climática Neutralidad de carbono Sociedad baja en carbono Mejores prácticas de uso de energía Alternativas a combustibles fósiles. Emisiones de órgano- clorados Manejo responsable de residuos de PVC en el mundo

8 VinylPlus. Programa voluntario de la industria europea del PVC VinylPlus Recycling – Incluir otros sectores Productos descartados en producción o semi- terminados. Incluir en procesos diferentes al de origen. Residuos de PVC exportados fuera de la UE Asegurar reciclaje responsable (Sevenster, 2012) – Incluir nuevas tecnologías de reciclaje Descomposición fisicoquímica. Que ataquen dificultades como: mezclas, compuestos, residuos contaminados. J Mater Cycles Waste Manag DOI /s y Ton/año de la meta propuesta

9 Contenido Introducción Vinylplus Generalidades del reciclaje Separación Reciclaje Mecánico Decloración

10 Cadena productiva de PVC incluyendo diferentes métodos de reciclaje Chemical Recycling of plastic waste (PVC and Other resins), TON-Report, (1999).

11 M. Sadat-Shojai, G.-R. Bakhshandeh / Polymer Degradation and Stability 96 (2011) 404e415

12 Patentes de reciclaje de PVC según el país de origen. Periodo

13 Patentes según proceso de reciclaje Años

14 Contenido Introducción Vinylplus Generalidades del reciclaje Separación Reciclaje Mecánico Decloración

15 Técnicas de separación Separación manual Separación por hidrociclón Diferencias en densidad Filtración del fundido 204°C Proceso de flotación selectiva Densidad y surfactantes no-iónicos Clasificación por lecho líquido fluidizado Separación gravimétrica en agua Método de fluorescencia de Rayos-X Átomos de cloro Método de espectroscopia de plasma inducida por laser Separación triboelectrostática Cargar los plásticos y separarlos por campo eléctrico Disolución selectiva (Vinyloop® )

16 Ventajas -Permite separar el PVC de mezclas complejas y materiales compuestos -Utiliza un solvente biodegradable -Producto final PVC limpio en polvo que no necesita procesamiento adicional.

17 Contenido Introducción Vinylplus Generalidades del reciclaje Separación Reciclaje Mecánico Decloración

18 Patentes de reciclaje mecánico según material tratado

19 M. Sadat-Shojai, G.-R. Bakhshandeh / Polymer Degradation and Stability 96 (2011) 404e415 Reciclaje mecánico A nivel global, 1,4 millones de toneladas de PVC recicladas mecánicamente en el 2010 Preferible cuando se tienen cantidades suficientes de PVC homogéneo y separado en la fuente. volumen disponible calidad y costo de la separación y de la regeneración. Factores que afectan las propiedades finales: – Tamaño de partícula – Grado de estabilidad residual – Tipo y cantidad de estabilizantes SeparaciónMoliendaLimpiezaPeletizado Alimentación a proceso de conversión

20 Mejoramiento de propiedades finales de reciclado: Mezclas de PVC reciclado/PVC virgen Sombatsompop N, Thongsang S. Rheology, morphology, and mechanical and thermal properties of recycled PVC pipes. J Appl Polym Sci 2001;82:2478e86. Incremento viscosidad total PVC virgen – tubería. Grado Y5902BLA PVC virgen – botella. Grado B0303CLA

21 Mezclas de PVC reciclado/PVC virgen Sombatsompop N, Thongsang S. Rheology, morphology, and mechanical and thermal properties of recycled PVC pipes. J Appl Polym Sci 2001;82:2478e86. Aumento Tg Degradación de ingredientes cuyos productos actúan como plastificantes.

22 Mezclas de PVC reciclado/PVC virgen Esfuerzo a tensión y la resistencia al impacto pueden mejorar incorporando PVC reciclado. Concentraciones óptimas PVC reciclado PVC virgen y propiedades de interés. Sombatsompop N, Thongsang S. Rheology, morphology, and mechanical and thermal properties of recycled PVC pipes. J Appl Polym Sci 2001;82:2478e86.

23 Contenido Introducción Vinylplus Generalidades del reciclaje Separación Reciclaje Mecánico Decloración de PVC

24 Investigaciones en decloración Autor, añoHallazgos Kakuta et al. (2009) Plastificantes y rellenos disminuyen la eficiencia y aumentan el tiempo de decloración T=260°C Obtención de carbón activado Yoshioka T, et al (2009) Decloración con ayuda de etilenglicol Reacción más rápida Eficiencia 98% a 190°C. Wu Y-H, et al (2009) Decloración con ayuda de PEG Menores temperaturas Rendimiento 74%, 1h, 210°C Fukushima et al.(2010) Decloración de mezclas de residuos plásticos con extrusión monohusillo. T=360°C Reducción a menos del 0,5%peso en 2 min. Yoshihara M, et al(2010) Reacción de PVC+ Na 2 S Eliminación 32% y sustitución del 26% de Cl J Mater Cycles Waste Manag (2011) 13:265–282 DOI /s z

25 Decloración de PVC flexible en solución de NaOH por calentamiento de microondas J Mater Cycles Waste Manag (2010) 12:245–253 © Springer 2010 DOI /s % Estabilizantes 29,7% Plastificante Ftalato de dioctilo 59,2% PVC Extracción en la solución de NaOH (8mol/l) Ácido ftálico 150°C Extracción 100% plastificante 235°C Decloración completa durante 30 min Hidrocarburos

26 CONCLUSIONES

27 Las estrategias y direccionamientos acerca del reciclaje de PVC en el mundo deben ser tomadas como referentes para atacar los problemas particulares que en esta materia se presenten en la región. El largo ciclo de vida de los productos de PVC empleados en la construcción limita la disponibilidad de estos materiales en corrientes de reciclaje. Aquellos residuos de empaques flexibles o semirígidos de ciclo de vida corto podrían ser candidatos para el establecimiento de una cadena de reciclaje en este sector. Se requiere del desarrollo de estrategias económicas por parte del estado para estimular el correcto manejo y disposición de los residuos plásticos incluyendo al PVC.

28 GRACIAS


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