El término "PVC" o cloruro de polivinilo (código de identificación de plástico #3) genera temor en el ámbito del reciclaje de PET. Esto se debe a que incluso cantidades minúsculas de contaminación por PVC pueden causar interrupciones significativas durante el procesamiento o la refabricación de resina de PET posconsumo para la fabricación de nuevos productos. Para dar una perspectiva, los efectos negativos de la contaminación por PVC pueden presentarse en concentraciones tan bajas como 50 partes por millón (ppm). Tan solo 50 ppm equivalen a tan solo 0,05 kg de plástico PVC por cada 1000 kg de escamas de PET, lo que, en términos porcentuales, representa tan solo 0,005%. A pesar de esta cantidad aparentemente insignificante, el PVC puede producir ácidos que degradan la resina de PET tanto física como químicamente, haciendo que el PET se vuelva quebradizo y adquiera un tono amarillento, dos características críticas que reducen la calidad del PET, especialmente en términos de transparencia y resistencia al impacto. Además, pueden emitirse vapores de cloro, lo que supone un riesgo adicional al reciclar PVC.
Fuentes de contaminación del PVC en el reciclaje de PET
En la mayoría de las plantas de lavado y reciclaje de PET, controlar la concentración de PVC en las escamas de PET procesadas es crucial. El nivel aceptable de concentración de PVC depende, en última instancia, de la aplicación prevista del producto final. Si bien algunas aplicaciones pueden tolerar concentraciones más altas de PVC, las aplicaciones de alta gama, como la producción de fibras de poliéster de primera calidad, exigen niveles de PVC muy por debajo de 50 ppm. Para cumplir con estos estrictos requisitos y obtener precios de mercado más altos, los recicladores de PET deben esforzarse más para eliminar el PVC de las escamas de PET que producen. Este proceso comienza identificando cómo se infiltra el PVC en el flujo de reciclaje de PET.
Generalmente existen cuatro fuentes principales de contaminación del PVC en el reciclaje de PET:
- Botellas de PVC que imitan a las de PET, dejando una marca blanca al aplanarse. Estas pueden ser identificadas y retiradas por clasificadores capacitados.
- Sellos de seguridad de PVC en botellas de PET, como los que se encuentran en los envases de enjuague bucal, que deben retirarse antes de la granulación.
- Revestimientos de PVC en tapas y cierres de botellas. Si bien esta práctica ya no es común en Estados Unidos, aún se ven botellas revestidas de PVC ocasionalmente.
- Etiquetas de PVC envueltas alrededor de botellas de PET.
Eliminación de PVC en el reciclaje de PET
Si bien la maquinaria desempeña un papel fundamental en la filtración de PVC de los flujos de PET, la clasificación manual sigue siendo uno de los métodos más eficaces para la eliminación del PVC. Como se mencionó anteriormente, los clasificadores experimentados pueden identificar visualmente las botellas de PVC. Sin embargo, los avances tecnológicos han mejorado la eficiencia de la clasificación manual.
Por ejemplo, se ha probado la adición de luz ultravioleta a un flujo de botellas de PET para mejorar significativamente la precisión de la clasificación, con profesionales capacitados que logran eficiencias de hasta 99%. Cuando las botellas de PET pasan por la luz ultravioleta, absorben los rayos y emiten una luz fluorescente azul. Por el contrario, aunque el PVC en sí no es fluorescente, sus aditivos a menudo hacen que las botellas de PVC emitan una fluorescencia verde o amarilla. Esta distinción permite a los clasificadores identificar fácilmente las botellas de PVC y retirarlas. Para mitigar los efectos nocivos de la exposición prolongada a la luz ultravioleta, los clasificadores deben trabajar en turnos de no más de dos horas.
Además de la clasificación manual, los sistemas automatizados son cada vez más populares debido al creciente coste de la mano de obra. Los sistemas de clasificación totalmente automatizados se pueden clasificar en tres tipos: sistemas de clasificación óptica, sistemas de tecnología de transmisión y sistemas de escaneo de superficies. Cada sistema utiliza señales de detección para diferenciar las botellas de plástico según sus propiedades químicas o físicas, y los sensores analizan los datos. Posteriormente, se emplean chorros de aire para separar las botellas no deseadas del flujo de PET. Entre estas tecnologías, la detección por rayos X ha demostrado ser la más fiable para identificar la presencia de cloro en botellas de PVC, ya que no lo contienen las botellas de PET.
Dado que ni los sistemas de clasificación manuales ni los automatizados son perfectos, a menudo se emplea una rutina de 2 a 3 pasadas para garantizar una contaminación mínima del PVC.
Otro método ampliamente utilizado para eliminar el PVC de las escamas de PET es la separación térmica. A aproximadamente 200 °C, el PVC se ablanda y se vuelve pegajoso, mientras que el plástico PET permanece inalterado a 260 °C. Esta diferencia de temperatura permite la separación térmica: una mezcla de escamas de PET y PVC se pasa por una cinta transportadora giratoria y calentada a una temperatura de entre 180 y 200 °C. A medida que la mezcla de plástico avanza por la cinta, el PVC se adhiere a ella, mientras que el plástico PET permanece inalterado y cae en un contenedor de recolección. Una cuchilla fija debajo de la cinta transportadora raspa el PVC. Aunque los equipos de clasificación automática requieren una inversión considerable, la separación térmica es una alternativa relativamente económica.
Otro método rentable es la separación electrostática. En este proceso, una mezcla de plásticos PVC y PET se expone a una cámara de carga, lo que induce una carga estática en las superficies del plástico. Debido a las diferentes propiedades físicas y químicas de los plásticos, el PVC se carga negativamente, mientras que el PET se carga positivamente. La mezcla se expone entonces a polos cargados, que atraen los plásticos con carga opuesta, separándolos. El éxito de la separación electrostática depende de aplicar la cantidad adecuada de energía para cargar los plásticos sin que se atraigan entre sí.
Conclusión
Este artículo busca profundizar en el papel del PVC en el reciclaje de PET. Dado que los compradores de escamas de PET siempre están preocupados por la contaminación con PVC, es fundamental tomar todas las precauciones necesarias para minimizar la presencia de PVC en el producto final. Se deben realizar análisis periódicos de contenido de PVC para garantizar que las escamas de PET que se ofrecen cumplan con los más altos estándares de calidad. Incluso pequeñas cantidades de PVC pueden inutilizar un lote completo de escamas de PET.
Como regla general, procure mantener los niveles de PVC por debajo de 50 ppm, e idealmente por debajo de 30 ppm. Se han descrito varios métodos para la eliminación de PVC, pero en última instancia, es responsabilidad del operador de la planta de lavado de PET establecer el sistema que mejor se adapte a los tipos de pacas de botellas de PET que maneja.