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Riciclo dei polimeri


Esistono quattro tipi di riciclo:

• Riciclo primario - riciclo di materiale pulito e incontaminato (per es. pezzi difettosi o dai resti di lavorazione del materiale originale) che può essere rifuso e utilizzato
• Riciclo secondario - riciclo meccanico a prodotti di grado inferiore: permette di riottenere il polimero di partenza dal quale è possibile riprodurre qualcosa. In genere però, poiché il processo ciclo-meccanico porta a un passaggio di degradazione del materiale polimerico, i prodotti ottenibili da questo riciclo sono meno nobili di ciò che poteva essere prodotto col monomero vergine.
• Riciclo terziario - riciclo chimico a monomeri o a materie prime: dal prodotto finale si recuperano non semplicemente le scaglie di polimero, bensì si arriva nuovamente alla formazione dei monomeri di partenza. Se si formano monomeri puri possono essere usati per ottenere nuovo polimero che è del tutto equivalente a quello originale.
• Riciclo quaternario - incenerimento e recupero di energia

Il primo tipo di riciclo interessa unicamente i produttori.
Quando il riciclo invece coinvolge l’utente finale allora si possono avere il riciclo secondario, terziario e quaternario.
Esistono molti materiali plastici e a seconda del tipo di riciclo (a parte per l’incenerimento e per qualche particolare tipo del terziario) è opportuno, a volte fondamentale, separarli in tipi polimerici differenti.

Separazione manuale in base ai codici identificativi internazionali




Metodi di separazione in base alla densità

- Metodo “float-sink” (galleggiamento-affondamento): la plastica sotto forma di scaglie viene immersa in un liquido di densità intermedia rispetto alle plastiche da separare. Viene utilizzata l’acqua (per separare poliolefine da altre plastiche), miscele metanolo-acqua o soluzioni di cloruro di sodio. I materiali con densità diverse vengono separati: quelli con densità più alte affondano, mentre quelli a densità minore galleggiano, e quindi è possibile separare i vari materiali polimerici in base alla loro densità. Ci sono comunque casi in cui è difficile operare in questo senso, perché ci sono materiali con densità simili, come le poliolefine.
- Separazione in idrociclone: è un metodo più efficace e veloce. Prevede l’uso di un idrociclone, uno strumento in cui viene introdotta la miscela contenente le varie particelle, entra un fluido che trasporta questi pezzettini di plastica e li fa girare e, per la forza centrifuga, separa i vari pezzetti in base alla loro densità.
- Separazione in separatori a CO2 supercritica: quando si è in fase supercritica si ha la possibilità di variare la densità del fluido direttamente variando la pressione e quindi non si devono usare tante diverse miscele, ma si usa sempre la CO 2, variandone la pressione, e si riesce così a separare i composti. La viscosità molto bassa dei fluidi supercritici permette separazioni molto rapide. Possiamo così separare materiali con differenze di densità molto piccole.

Metodi di separazioni basati su tecniche spettroscopiche

Si hanno dei nastri trasportatori che portano i diversi oggetti nella camera di rivelazione in cui degli spettrometri analizzano i diversi oggetti e ne riconoscono il materiale. Quindi danno l’input per spingere attraverso un flusso controllato di aria compressa gli oggetti nell’opportuna camera di raccolta. Gli impianti moderni possiedono più spettrometri diversi in serie.

• Separazione mediante spettroscopia NIR (near-infrared)
L’IR è quello che si usa di più e più rapido nella separazione, circa 20 articoli al secondo. Viene utilizzato per la separazione di oggetti, soprattutto bottiglie, ma ci sono problemi con gli oggetti scuri, perché c’è un assorbimento quasi totale della radiazione e la risposta non è adeguata. I materiali polimerici sono caratterizzati da spettri di assorbimento IR diversi. I fotorivelatori hanno dei tempi di risposta molto corti.

• Separazione mediante fluorescenza di raggi X (XRF)
La fluorescenza a raggi X viene usata soprattutto per riconoscere il PVC, perché contiene cloro, facilmente riconoscibile per fluorescenza. È estremamente importante separare il PVC dal PET perché anche piccole quantità di PVC possono inficiare il riciclo del PET. Nelle condizioni utilizzate per il riciclo del PET, il PVC degraderebbe e apparirebbe come macchioline nere nel prodotto riciclato, quindi la separazione è essenziale se il PET riciclato deve essere utilizzato per applicazioni a contatto con il cibo.
Quindi prima del riciclo vero e proprio bisogna separare i diversi materiali, dopodiché si può passare al riciclo. Lasciando perdere il riciclo primario, consideriamo degli esempi per quello secondario, terziario e quaternario.

Tratto da PROCESSI INDUSTRIALI ECOSOSTENIBILI di Laura Marongiu
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