ES2217603T3 - Procedimiento para la transformacion de residuos de plastico mezclados. - Google Patents

Procedimiento para la transformacion de residuos de plastico mezclados.

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Abstract

Procedimiento para la transformación de residuos de plástico mezclados triturados, por medio de tratamiento térmico y mezclado mecánico, que comprende calentar los residuos de plástico mezclados hasta una temperatura entre 150ºC y 250ºC en presencia de al menos 20% en peso - calculado con respecto a la cantidad del residuo de plásticos - de polietileno de baja densidad en el residuo, que tiene un punto de reblandecimiento menor que 150ºC, y 5 a 40% en peso de un aceite mineral - calculado con respecto a la cantidad del residuo de plásticos, que tiene una temperatura de inflamación de copa abierta mayor que 220ºC en un aparato de agitación y amasado; mientras se calienta, ejercer fuerzas intensas de ruptura y cizallamiento a la mezcla y mantener el período de intenso tratamiento térmico y mecánico en el aparato hasta que tanto la velocidad de entrada de energía de la máquina de amasado como la temperatura de la masa sean estables, y tenga lugar una degradación de la mezcla de plásticos, conlo que se forma un material de fase líquida cuasi homogénea o de fase fundida que tiene un aspecto similar al bitumen.

Description

Procedimiento para la transformación de residuos de plástico mezclados.
La invención se refiere a un procedimiento para la transformación de residuos de plástico mezclados a un producto homogéneo que se puede utilizar en la industria.
Se sabe que, de los productos acabados fabricados en grandes cantidades, sólo se recicla una pequeña proporción de plásticos en la utilización industrial tras el uso. La regeneración comprende principalmente tales artículos de plástico (por ejemplo, botellas, botes, etc.), que son fáciles de reconocer y, de esta forma, de separarlos del residuo y de reutilizarlos directamente o procesarlos en forma de material regranulado tras el lavado. La reutilización de residuo de plásticos mezclado está, por lo general, sin resolver, y sus principales razones son las siguientes: en el residuo recogido selectivamente por la población predominan cuatro o cinco clases de plásticos que son de uso general; sin embargo, están disponibles en muchas formas. En consecuencia, no se pueden separar del residuo por un método simple puesto que el aspecto de los productos es muy diverso según sus clases, incluso antes de la utilización, y esto se hace más complicado tras el uso.
La regeneración de materiales simples de envasado, ampliamente extendidos en el comercio, es una tarea relativamente bien resuelta; sin embargo, por un lado, requiere costes elevados y, por otro lado, el aumento de efectividad demandaría tal grado de estandarización que prácticamente no se puede resolver en las condiciones del mercado.
Otra dificultad de regeneración y reutilización consiste también en el envejecimiento de artículos de plástico (productos) durante el período de su uso, cuando su estado físico-químico cambia debido a razones mecánicas, térmicas u otras razones, y, por lo tanto, en comparación con los originales, su color, y propiedades mecánicas y químicas están significativamente cambiadas dependiendo del grado de degradación.
Un problema esencial de la regeneración comprende que, primero durante el uso y después durante el procesamiento del residuo, los plásticos se contaminan por otros materiales (materiales extraños) que se incorporan en el residuo o que permanecen adheridos a la superficie del residuo. El espectro de estas contaminaciones es extremadamente amplio y se extiende desde los restos de alimentos hasta residuos oleosos y químicos, polvo, residuos metálicos, etc., es decir, es de naturaleza orgánica o inorgánica.
El volumen principal de plásticos, solos o junto con otros residuos, se eliminan o se queman.
Una manera relativamente simple de utilización de residuo de plásticos mezclado consiste en granularlo tras limpiarlo, pero sin separación, y darle forma entonces mediante fusión conjunta usando técnicas conocidas de procesamiento de plásticos. En algunos campos, los productos procesados se emplean para la sustitución de madera (vallas, bancos y similares); sin embargo, se pueden producir sólo en una calidad fuertemente coloreada y sólo se pueden vender dentro de un alcance limitado. La calidad del producto regenerado depende significativamente de la composición de la materia prima y, por lo tanto, no es posible la utilización de mezclas con una composición definida. Considerando el estado heterogéneo de tales materias primas, no se pueden prever o estandarizar las propiedades mecánicas de los productos. De este modo, la producción de "madera artificial" tiene sólo una importancia marginal, y no se puede considerar que jugará un papel considerable en la utilización de residuos de plásticos.
El documento DOS 2.311.797 describe un procedimiento para preparar revestimientos para artículos sólidos, etc., basándose en material de relleno termorresistente y material de unión termoplástico, comprendiendo el procedimiento calentar el material de relleno termorresistente que tiene un tamaño adecuado de partículas a una temperatura menor que la temperatura de descomposición de los termoplásticos, después mezclar mecánicamente los termoplásticos con los materiales de relleno calentados, añadir si se desea un agente plastificante, y finalmente conformar la masa en un estado caliente. El procedimiento se refiere a la producción de artículos de plástico de segunda generación que son adecuados sólo para fines limitados.
Además de las dificultades anteriores, la regranulación de residuos de plásticos sin separación, o el moldeo de productos finales directamente a partir de la masa fundida, también es problemático puesto que se sabe que la mayor parte de los plásticos no constituyen una mezcla homogénea compatible incluso en estado fundido y, subsiguientemente, las propiedades mecánicas de los productos fabricados se forman al azar. A fin de resolver este problema, el documento EP 0 578 500 describe que se suspenden partículas de polietileno de alta densidad en una matriz de polietileno de baja densidad que entonces se moldean en planchas. Añadiendo aceite mineral se logra que, a pesar de las considerables diferencias de densidades aparentes, el producto de material compuesto, establecido por moldeo y otro tratamiento, no se descomponga. Este método es adecuado sólo para el procesamiento de una mezcla de dos clases de polietileno, y tanto el moldeo así como el enfriamiento se deben llevar a cabo con sumo cuidado para mantener la cohesión.
Se desea eliminar el estado heterogéneo del residuo de plásticos mezclado que contienen clases de plásticos indiferentes, principalmente mediante procesamiento mecánico específico, y de esta manera hacer útil al producto. Según la patente de US 5.468.431, por ejemplo, la mezcla preparada se divide en dos partes de tal forma que ambos grupos de materiales solos sean homogéneos; entonces, se aumenta la superficie específica de un grupo de material, y entonces se incorpora en el otro grupo de material usado como un medio. El material compuesto preparado de esta manera es cuasi homogéneo; sin embargo, este método es muy sensible respecto de la composición de la materia prima y de contaminaciones, y por lo tanto no se puede usar sin una selección previa o pretratamiento del material virgen. Debido a esta circunstancia, el procesamiento no es económico.
Según la patente de US 5.030.662, se intenta resolver el estado heterogéneo de la mezcla por medio de aditivos reactivos; sin embargo, la calidad de los productos se hace mucho más mala que la del material virgen. Según la patente húngara HU 204.461, se intenta resolver este problema combinando dos etapas. Durante la primera operación, el residuo de plásticos mezclado se activa mediante una fuerza de cizallamiento de 500 a 5000 N en el intervalo de la temperatura de reblandecimiento, y los sitios reactivos, formados en los extremos moleculares rotos por la descomposición, se polimerizan usando un catalizador de tipo Ziegler. La desventaja de este procedimiento consiste en que el compuesto organoalumínico es pirofórico, con lo que el procedimiento es caro. Además, el catalizador se descompone y se hace inefectivo por contaminaciones, principalmente por humedad de los residuos mezclados.
En la parte introductora de la patente húngara HU 204.461 se describe un número de otras técnicas conocidas de procesamiento de plásticos. La regeneración de residuos de plásticos mezclados para el fin original es cara, y está sustancialmente sin resolver sin una etapa de separación de elevada selectividad.
Una forma diferente de utilización de residuos de plásticos mezclados es preparar nuevamente un producto de aceite mineral industrial, es decir, una materia prima para la industria química o la industria energética a partir de la materia prima deseada, originalmente procedente del aceite mineral. Según el documento DE 4.311.034, se prepara un combustible líquido o material básico de la industria química a partir del residuo de plásticos. El punto principal de este procedimiento consiste allí en que los productos de la despolimerización, que están en fase gaseosa y líquida, se preparan en aceite como medio de reacción, y estos productos se procesan separadamente. El residuo parecido a alquitrán de coque se utiliza posteriormente por hidrogenación parcial. En este procedimiento, son necesarios una temperatura entre 250ºC y 450ºC y una presión adecuada, y un tiempo de reacción de 0,55 horas. Es evidente que, aunque por medio de este procedimiento usado en el procesamiento del aceite mineral, se puede preparar un producto que se puede usar más fácil y generalmente que el producto plástico secundario de baja calidad descrito anteriormente, sin embargo, cuando se adapta a un residuo que tiene diferente composición dentro de límites muy amplios, en la práctica ni la composición ni la relación cuantitativa de las fracciones del producto se hacen estables. La eficacia de este complicado procedimiento es mala puesto que la cantidad de productos son de un orden menor que los costes energéticos y de inversión del procedimiento. Otra dificultad es que la relación de aceite mineral usada como medio de reacción al residuo es aproximadamente 1:1, y por lo tanto se debe mantener en el ciclo tecnológico una cantidad muy significativa de aceite.
El procedimiento según el documento DE 3.037.829 tiene un objetivo similar. En este procedimiento, tras calentar una muestra de residuos que consta de poliolefinas y poliestireno por encima de 300% en aceite de antraceno, alquitrán de carbón o en un líquido con una volatilidad similarmente baja. Las olefinas y homólogos del benceno se preparan como productos. El residuo del proceso también se usa para un objetivo similar al del alquitrán original. Un inconveniente de este proceso consiste allí en que se procesa una cantidad significativa de material aromático con alto punto de ebullición, y por lo tanto la mezcla de reacción se debe mantener habitualmente a presión debido a las altas temperaturas. La relación de costes al valor del producto es también en este caso más alta.
La publicación japonesa nº HO7-205051 (solicitud nº HO5-354767, fecha de presentación: 24 de diciembre de 1993) se refiere a un método de recuperación de caucho mediante un proceso seco en el que el caucho de residuos finamente en polvo se calienta en una vasija cerrada, y se añaden 5 a 30% en peso de un aceite de proceso, compuesto de un aceite aromático, un aceite de naftamo y un aceite de parafina, 5 a 20% en peso de una carga inorgánica, 5 a 20% en peso de colofonia y 1 a 10% en peso de zeolita, y las partículas de caucho se procesan para obtener un caucho recuperado. Sin embargo, el reciclado de caucho en presencia de un aceite de material compuesto es un campo técnico diferente del reciclado de plásticos.
El objetivo de la presente invención es reutilizar residuo de plásticos mezclado por medio de un procedimiento económico, y preparar un producto que posea nuevas propiedades, producto el cual tenga amplios campos de uso diferentes de aquellos que existen hasta ahora.
La invención se refiere a un procedimiento para la transformación de residuos de plástico mezclados triturado, por medio de un tratamiento térmico y mezclado mecánico, que comprende calentar el residuo de plásticos mezclado hasta una temperatura entre 150ºC y 250ºC en presencia de al menos 20% en peso -calculado con respecto a la cantidad del residuo de plásticos- de polietileno de baja densidad en un residuo que tiene un punto de reblandecimiento inferior a 150ºC, y 5 a 40% en peso de un aceite mineral -calculado con respecto a la cantidad de residuo de plásticos que tiene una temperatura de inflamación por el método de copa abierta mayor que 220ºC en un aparato de agitación y amasado; mientras se calienta, ejercer fuerzas intensas de ruptura y cizallamiento a la mezcla y mantener el período del tratamiento intenso mecánico/térmico en el aparato hasta que tanto la proporción de entrada de energía de la máquina de amasado como la temperatura de la masa sean estables y tenga lugar una degradación de la mezcla de plásticos, con lo que se forma un material de fase líquida cuasi homogénea o de fase fundida que tiene un aspecto similar al
bitumen.
Preferiblemente, la mezcla de partida se calienta gradualmente hasta la temperatura del tratamiento térmico intenso, que se ajusta entre 150 y 250ºC.
Como residuo de polietileno de baja densidad se usa una película de polietileno de baja densidad que se ha sometido preferiblemente a conformado y desgaste.
El aparato de amasado es preferiblemente una extrusora de mezclado de múltiples zonas con rodillo de púas del tipo Werner-Pfleiderer (Werner Pfleiderer es una marca) o un equipo de tipo transferencia "Multicut Transfermix". Sin embargo, también se puede emplear una mezcladora de Banbury (Banbury es una marca), que está acoplada a una extrusora que funciona continuamente. Si se desea, el producto granulado que tiene habitualmente un punto de reblandecimiento por encima de 100ºC se somete a molienda en una máquina de tipo Prall (Prall es una marca) u otra máquina de moler, hasta que se logra un tamaño de partículas menor que 10 mm. La estructura del producto granular obtenido no es esférica sino arborescente.
Al llevar a cabo el procedimiento según la invención, el residuo de plásticos mezclado, que es una mezcla de diversos polímeros, se trata térmicamente de tal forma que la temperatura más alta del tratamiento térmico es menor que la temperatura de pirólisis de la mezcla.
La descomposición que ocurre bajo el efecto del tratamiento térmico y su temperatura de partida depende, por un lado, de la composición química y estructura de la mezcla, y por otro lado de los sitios de defectos incorporados durante la fabricación de los plásticos individuales, que están acompañados por el daño molecular inducido por influencias mecánicas, químicas o fotoquímicas que ocurren durante el desgaste. Al menos un 20% en peso de la mezcla de plásticos de partida debe consistir en un residuo de plásticos con un bajo punto de reblandecimiento, que se ha sometido a una conformación y desgaste del producto. Tal material sufre predegradación y proporciona los radicales reactivos o sitios moleculares iónicos, respectivamente, ramificaciones y dobles enlaces necesarios para la conversión en el procedimiento del residuo de plásticos mezclado, y por lo tanto induce la degradación posterior a una temperatura más baja. El aditivo del material de partida empleado también se puede considerar que es un iniciador de la degradación, pero simultáneamente forma la masa fundida o la fase líquida de la reacción de partida, respectivamente. Como tal aditivo se puede emplear una película de polietileno de baja densidad u otra forma de polietileno de baja densidad.
Originalmente, el residuo de plásticos mezclado es un agregado poco compacto de partículas de plástico molidas o cortadas por rotura que tienen una baja conductividad térmica. Se añade un aceite mineral, que puede ser, por ejemplo, un aceite gastado que tiene una volatilidad pequeña y una temperatura de inflamación de copa abierta de al menos 200ºC, a fin de promover el procesamiento posterior y homogeneización, para mejorar la capacidad de amasado y para lograr el estado coloidal del material del proceso. El aceite añadido se mezcla con el residuo, o se alimenta separadamente en el aparato. Preferiblemente, la temperatura de inflamación del aceite excede la temperatura más alta del proceso. Una cantidad de aceite de 5 a 6% en peso, calculada con respecto a la mezcla del material de partida, humedece el material, mejora su cohesión y transmisión de calor, es decir, la formación de una fase fundida a partir de partículas que tienen bajos puntos de reblandecimiento. En la fase fundida, la reacción de la mezcla de material de partida total se comienza y se homogeneiza con la otra parte de material en la "fusión" y antes de lograr el punto de reblandecimiento. La cantidad de aditivo de aceite usado se determina por el grado de capacidad de captación de aceite de la mezcla de material de partida. En las condiciones dadas del procedimiento, el aditivo de aceite sufre una degradación termooxidativa de pequeño grado, de forma similar al material plástico.
La experiencia demuestra que la cantidad de aditivo de aceite puede ser 15 a 25% en peso, preferiblemente 5 a 10% en peso, en la que su efecto suavizante ya prevalece. La calidad del material del aditivo de aceite no es crítica puesto que, en el caso de aceites que se pueden tener en cuenta, las propiedades de adhesión y conducción térmica son casi las mismas; lo esencial es mantener el límite inferior de la temperatura de inflamación. Una condición crucial del procedimiento de la invención es controlar los valores de temperatura del tratamiento térmico: el límite inferior es al menos 115ºC y no debería ser mayor que 250ºC, en ningún caso. A una temperatura por debajo de 115ºC, la reacción no se comienza a una velocidad adecuada y la formación de homogeneidad, que comienza con el reblandecimiento, es extraordinariamente lenta incluso en presencia de un aditivo de aceite. A una temperatura por encima de 250ºC, comienza la pirólisis con la emisión de gas, y se forman productos de descomposición tóxicos.
Además del ajuste de la composición de la mezcla del material de partida, el tiempo de tratamiento térmico y alimentación del aditivo de aceite, el amasado mecánico intenso y el moldeo son también indispensables desde el punto de vista del progreso de la reacción. La masa fundida se debe mantener en agitación constante durante el progreso de la reacción puesto que la agitación y el amasado contribuyen a la degradación de la masa viscosa. La agitación y el amasado no inducen tal esfuerzo de cizallamiento elevado, que solos podrían inducir una ruptura significativa de cadena eliminando la energía de enlace de los polímeros; sin embargo, contribuye en gran medida al aumento de la velocidad de la reacción químicamente iniciada y a promover considerablemente las reacciones de transferencia de cadena intramoleculares en el procedimiento de polimerización concurrentemente con la degradación de forma mecánica.
Al amasar la mezcla de material en el medio fundido durante el procedimiento, las partículas restantes de material con un elevado punto de reblandecimiento se transforman a partículas de microgel, y se pueden subdividir uniformemente en el medio dispersante que tiene un punto de reblandecimiento más bajo. Este proceso se puede acelerar aumentando el grado de degradación, pero este se promueve sólo hasta un grado en el que se forme, a partir de la mezcla de plásticos, una sustancia coloidal estable con un grado elevado de dispersidad.
Al llevar a cabo el procedimiento de la invención, al comienzo del procedimiento, el aparato de agitación y amasado se debe calentar hasta la temperatura mencionada, y la mezcla de plásticos de partida se debe triturar en un grado tal que el aparato se pueda agitar durante el tiempo de calentamiento. Después de haber sido rellenado con el material y tras la fusión parcial, el aparato ejerce una fuerza de cizallamiento muy significativa que es necesaria para la formación de un sistema de material coloidal.
Los sistemas coloidales, transformados a partir de residuo de plásticos mezclado usando el procedimiento según la invención, son similares a los bitúmenes o asfaltos, desde el punto de vista reológico y desde muchos otros puntos de vista, puesto que los asfaltos son coloides en los que las partículas dispersas de microgel de asfalteno se dividen en un medio oleoso y el sistema coloidal se estabiliza por las denominadas resinas del petróleo.
Como resultado del procedimiento, en el producto final obtenido, el aceite y el material plástico con bajo punto de reblandecimiento desempeñan el papel del medio dispersante oleoso; los materiales con mayor punto de reblandecimiento realizan el papel del asfalteno; y los productos de degradación, así como las resinas no termoplásticas y contaminaciones de tipo polvo, del residuo, desempeñan el papel del estabilizante. A partir de lo anteriormente mencionado, se puede concluir que la composición y contaminaciones de un residuo dado determinan los parámetros tecnológicos que se requieren para convertir un residuo de plásticos de composición opcional para la preparación de un material similar al bitumen en las condiciones dadas.
La estabilidad de la condición física del material similar al bitumen se puede explicar presumiblemente afirmando que las moléculas reactivas que se originan a partir de materiales diferentes son capaces de sufrir una reacción entre sí y por tanto transcurre simultáneamente una degradación y una polimerización o copolimerización, respectivamente, que promueve el establecimiento de una capa transitoria en la superficie de las partículas trituradas muy fina-
mente.
Usando el procedimiento de la invención, se obtiene un material similar al bitumen a partir de una mezcla de diferentes plásticos en cada caso; por lo tanto, el estado coloidal es un estado de transición que precede siempre a la pirólisis radicálica en el caso del procesamiento de mezclas plásticas. Por supuesto, el punto de reblandecimiento, la ductilidad y otras propiedades del producto dependen de las sustancias introducidas y de los parámetros tecnológicos empleados. Las partículas que están presentes en la masa macroscópica y microscópicamente homogénea se homogeneizan. El color negro u oscuro del producto también indica que la mezcla de plásticos se ha degradado concurrentemente con una disminución en el contenido de hidrógeno. Comparado con el bitumen tradicional, este bitumen "sintético" posee también más propiedades ventajosas, que promueven positivamente su utilización práctica. Primeramente, se debería mencionar el hecho de que el producto está libre de un número de ingredientes que causan emisión tóxica, puesto que su calentamiento o incineración no provoca una emisión en relación con compuestos de azufre, o que se originan a partir de sustancias poliaromáticas carcinógenas. Las propiedades tecnológicas del producto se prefieren en muchos campos; por ejemplo, no tiene propiedad de fluidez en frío, por lo tanto es un material de relleno de juntas ideal.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo en un aparato que opera de forma discontinua o continuamente. Es esencial que la intensidad del amasado deba ser suficiente para la dispersión, además de para mantener los períodos y temperaturas de funcionamiento. Al llevar a cabo la operación de forma discontinua, se puede observar que la resistencia del medio de la mezcla aumenta muy significativamente al comienzo, y esto dura hasta que prevalece la dispersión de las partículas parcialmente fundidas o reblandecidas. Tras unos pocos minutos, la resistencia del medio de la masa decrece, entonces se hace estable, lo que se puede establecer, por un lado, a partir de la estabilización de la velocidad de entrada de energía de la máquina, y por otro lado a partir de la estabilización de la temperatura de la masa. Las propiedades del producto obtenido también se hacen estables; no se observó ningún cambio esencial posterior. De este modo, el procedimiento según la invención se lleva a cabo de tal forma que la mezcla se amasa hasta que la velocidad de entrada de energía de la máquina amasadora así como la temperatura de la masa se hacen estables.
El procedimiento según la invención se puede llevar a cabo por medio de varios equipos conocidos de agitación y amasado (moldeo) usados en el procesamiento de plásticos. Lo más preferible, usando una máquina que contiene cuchillas y superficies de intenso cizallamiento y ruptura, que sea capaz de resolver la compresión y cizallamiento juntos de los fragmentos de residuos difícilmente compatibles, así como la agitación intensa, desempeñando la masa fundida o el aceite el papel de un medio de dispersión, pero que también sea capaz de moler las resinas duras y no termoplásticas o las contaminaciones de materiales extraños.
Otra ventaja del procedimiento según la invención es que, aparte de los casos particulares (por ejemplo, una gran cantidad de contaminaciones de metales, grandes contaminaciones inorgánicas, mucho más aceite que la cantidad de aceite adherido, etc.), se puede omitir el lavado y pre-limpieza del residuo de plásticos de origen público o industrial, que implican costes significativos.
En los siguientes Ejemplos se ilustra la realización del procedimiento en la práctica.
Ejemplo 1
Se tritura finamente un residuo pretriturado de forma basta (tamaño máximo de granos de 5 a 15 cm), que se origina de la recogida selectiva del residuo de la población, en una cortadora con cuchillas, de tal forma que los gránulos se hacen menores que 10 mm de tamaño. La mezcla del residuo posee la siguiente composición (expresada como % en peso):
polietileno de baja densidad 47%
polietileno de alta densidad 24%
polipropileno 13%
poliestireno 8%
PVC 5%
material no identificable 3%
El material sólido se agitó con 27% en peso de un denominado aceite base que es un aceite mineral no mezclado con una temperatura de inflamación de copa abierta por encima de 230ºC para la preparación de diversos aceites lubricantes y aceite usado para la industria. La agitación se llevó a cabo de tal forma que el aceite revistió uniformemente la superficie de las partículas del residuo. En este estado, la mezcla se pudo tratar fácilmente, almacenar e introducir en el reactor por medio de un alimentador de tornillo.
La mezcla se añadió en porciones a un reactor de amasado y moldeado, de doble tornillo, precalentado, de tal forma que la alimentación debe durar 5 minutos. El reactor tiene una conformación tal que en su interior, a una altura del 10% del radio del cilindro desde el diente extrusor encamisado en un cilindro liso, la sección transversal es trapezoidal desde una vista lateral. Se ajusta un conjunto de dientes, dispuestos en un cilindro, en una cavidad lisa situada entre dos conjuntos de dientes en el otro cilindro; de este modo, al girar los cilindros, el borde del diente ejerce un efecto de trituración, y la totalidad del diente ejerce un efecto de amasado mientras comprime el material hasta la camisa lisa del otro cilindro. Puesto que el diente no está en contacto con el otro, el aparato no puede romperse incluso en caso de piezas relativamente grandes, pero el borde del diente es capaz de cizallar un material blando o más duro a lo largo del borde. Tras adición del material, se logra un tiempo de amasado de 8 minutos; entonces, después de que el material se ha convertido en una pasta homogénea, se descarga abriendo la abertura inferior. El material tiene un color negro uniforme, buenas propiedades mecánicas y de unión, y es un producto similar al bitumen.
Ejemplo 2
Se procesó una mezcla de material que se origina a partir de una recolección de residuo mixto, en la que eran bien reconocibles materiales de envasado usados (películas de plástico, bolsas, vidrios de plástico), residuos de revestimiento de cables, y tapones de plástico duro, y similares. Sometiendo al material a una trituración de dos fases (dos etapas) (molienda y rotura), se obtuvo un agregado de partículas trituradas de 0,1-5 mm de tamaño. Su composición, determinada por un análisis subsiguiente, fue la siguiente (expresada en % en peso):
polietileno de baja densidad 55%
polietileno de alta densidad 8%
poliamida 7%
PVC 8%
poliestireno 4%
poliuretano 6%
polipropileno 5%
material no identificable 6%
El material se trató de forma similar como se describe en el Ejemplo 1, con la diferencia de que se añadió un 19% en peso de un aceite lubricante (denominado aceite usado "gastado") que se origina a partir de vehículos y está libre de sustancias volátiles.
La operación se llevó a cabo en una extrusora continua de doble tornillo de 7 litros de volumen total, de tal forma que, tras un tiempo de precalentamiento de 4 minutos, el material llega al espacio de amasado de la máquina que está a una temperatura de 190ºC, en el que permanece durante 6 minutos, y entonces se introduce a la granuladora de funcionamiento continuo a través de la abertura de descarga del aparato.
Ejemplo 3
Se usó una mezcla de plásticos que se origina a partir de la recogida selectiva de residuos, y que tiene la siguiente composición (según se expresa en % en peso)
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polietileno (LDPE y HDPE) 70%
polipropileno 15%
poliestireno 5%
PVC 2%
otros 6%
El material se trituró hasta partículas de 2 a 5 cm de tamaño en una cortadora con cuchillas, se mezcló entonces uniformemente con una cantidad de 15% en peso de un aceite mineral que tiene una temperatura de inflamación por encima de 220ºC. Se añadió una cantidad de 50 kg de esta mezcla a una mezcladora de tipo Banbury precalentada hasta 140ºC. Durante esta adición, el consumo de energía de la máquina aumentó rápidamente, y la temperatura del material aumentó hasta una temperatura de 195ºC a 205ºC. La máquina logró la temperatura más alta en los 3 minutos tras la adición, que duró 12 minutos. Después, el consumo de energía de la máquina disminuyó hasta alrededor de la mitad de su valor, y la temperatura del material disminuyó hasta 185ºC. El amasado se continuó en condiciones no modificadas durante 1 a 2 minutos, y entonces, tras estabilización, la masa similar a bitumen que fluye fácilmente se descargó de la máquina y se introdujo en una extrusora que posee una cabeza de corte enfriada por agua, para la granulación.
Ejemplo 4
Se procesó una mezcla de plásticos que tiene la siguiente composición (expresada en % en peso), según el procedimiento del Ejemplo 3
polipropileno 12%
poliamida 0,4%
polietileno + contaminaciones hasta 100%
La masa obtenida tuvo un punto de reblandecimiento que comenzó por encima de 100ºC, y un punto de reblandecimiento bien definido a 143ºC. El material granulado se molió en una extrusora a temperatura ambiente hasta un tamaño de partículas entre 0 a 2,5 mm. Las partículas de material molidas obtenidas tuvieron una forma arborescente y no se pegaban entre sí.

Claims (3)

1. Procedimiento para la transformación de residuos de plástico mezclados triturados, por medio de tratamiento térmico y mezclado mecánico, que comprende calentar los residuos de plástico mezclados hasta una temperatura entre 150ºC y 250ºC en presencia de al menos 20% en peso -calculado con respecto a la cantidad del residuo de plásticos- de polietileno de baja densidad en el residuo, que tiene un punto de reblandecimiento menor que 150ºC, y 5 a 40% en peso de un aceite mineral -calculado con respecto a la cantidad del residuo de plásticos, que tiene una temperatura de inflamación de copa abierta mayor que 220ºC en un aparato de agitación y amasado; mientras se calienta, ejercer fuerzas intensas de ruptura y cizallamiento a la mezcla y mantener el período de intenso tratamiento térmico y mecánico en el aparato hasta que tanto la velocidad de entrada de energía de la máquina de amasado como la temperatura de la masa sean estables, y tenga lugar una degradación de la mezcla de plásticos, con lo que se forma un material de fase líquida cuasi homogénea o de fase fundida que tiene un aspecto similar al bitumen.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla de partida se calienta gradualmente hasta la temperatura del intenso tratamiento térmico comprendida entre 150 y 250ºC.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, que usa, como residuo de polietileno de baja densidad, un polietileno que se ha sometido a conformado y desgaste, preferiblemente una película de polietileno de baja densidad.
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