INSTITUTO TECNOLOGICO DE TLAXIACO

DISEÑO DEL PROTOCOLO DE INVESTIGACION

TEMA: EVALUACIÓN DE LA HISTORIA TÉRMICA, PROPIEDADES MECÁNICAS Y EFECTOS DE LA DESPOLIMERIZACIÓN EN DESECHOS DE BOTELLAS DE

PET

Alumnos: Irving Sosa Gutiérrez

Irvin Rodríguez Santiago

Humberto Cisneros Chávez

Daniel Soriano García

ASESOR: DR. JUAN ESPINOZA CUADRA

CATEDRATICO: LIC. ANGELICA CHARREZ CRUZ

TLAXIACO OAX., 20 DE NOVIEMBRE DEL 2012

¿Porque queremos hacer esta investigación?

En la actualidad los deshechos de botellas de PET (teraftalato de polietileno) representan una gran problemática de contaminación por lo que urge realizar un proceso de reciclaje.

Además es necesario tener un conocimiento de las propiedades mecánicas, físicas y quimias del PET y así poder observar el comportamiento de los enlaces internos que forman este material antes, durante y después del proceso de inyección, a todo esto se le conoce como despolimerización.

¿Para qué queremos hacer esta investigación?

Se desarrollara para diversos fines una de estas razones se enumeran:

1. Encontrar un extensor que nos permita disminuir el historial térmico y reducir la despolimerización del PET.

2. Aumentar la cultura del reciclaje dentro de nuestra región y del material en que se está tratando el (PET).

3. Desarrollar fuentes de trabajo para la región de Tlaxiaco y sus alrededores.4. Inducir al desarrollo de nuevas investigaciones para encontrar tipos de

sustancias que provee nuestra región que nos ayuden a reducir o aumentar propiedades especificas del material (PET).

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

A lo largo del tiempo se han hecho numerosas investigaciones acerca del PET (teraftalato de polietileno) que han ayudado en el reciclaje de este material por medio de un método llamado despolimerización que nos permite identificar las propiedades que pierde este material al ser reciclado, ya que por el consumo de muchos productos, por ejemplo los envases de refresco que vienen envasados con dicho material dejan mucho desperdicio y se genera una gran cantidad de PET, algunas de las investigaciones que se han hecho a lo largo de la historia para su reciclaje son:

En 1860 en los Estados Unidos, se ofrecieron 10.000 dólares a quien produjera un plástico que sustituyera al marfil (cuyas reservas se agotaban) para la fabricación de bolas de billar. Ganó el premio John Hyatt, quien inventó un tipo de plástico al que llamó celuloide.(referencia

El celuloide puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico. En 1907 Leo Baekeland inventó la baquelita, el primer plástico calificado como termofijo o termoestable: plásticos que puede ser fundidos y moldeados mientras están calientes, pero que no pueden ser ablandados por el calor y moldeados de nuevo una vez que han fraguado. La baquelita es aislante y resistente al agua, a los ácidos y al calor moderado. Debido a estas características se extendió rápidamente a numerosos objetos de uso doméstico y componentes eléctricos de uso general.(referencia)

Los resultados alcanzados por los primeros plásticos incentivaron a los químicos y a la industria a buscar otras moléculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polímeros. En la década del 30, químicos ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la acción del calor y la presión, formando un termoplástico al que llamaron polietileno (PE). Hacia los años 50 aparece el polipropileno (PP). Al reemplazar en el etileno un átomo de hidrógeno por uno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plástico duro y resistente al fuego, especialmente adecuado para cañerías de todo tipo. Al agregarles diversos aditivos se logra un material más blando, sustitutivo del caucho, comúnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plástico parecido al PVC es el politetrafluoretileno (PTFE), conocido popularmente como teflón y usado para rodillos y sartenes antiadherentes. Otro de los plásticos desarrollados en los años 30 en Alemania fue el poliestireno (PS), un material muy transparente comúnmente utilizado para vasos, potes y hueveras. El poliestireno expandido (EPS), una espuma blanca y rígida, es usado básicamente para embalaje y aislante térmico. También en los años 30 se crea la primera fibra artificial, el nylon. Su descubridor fue el químico Walace Carothers, que trabajaba para la empresa Du Pont. Descubrió que dos sustancias químicas como el hexametilendiamina y ácido adípico podían formar un polímero que bombeado a través de agujeros y estirados podían formar hilos que podían tejerse. Su primer uso fue la fabricación de paracaídas para las fuerzas armadas estadounidenses durante la Segunda

Guerra Mundial, extendiéndose rápidamente a la industria textil en la fabricación de medias y otros tejidos combinados con algodón o lana. Al nylon le siguieron otras fibras sintéticas como por ejemplo el orlón y el acrilán. En la presente década, principalmente en lo que tiene que ver con el envasado en botellas y frascos, se ha desarrollado vertiginosamente el uso del tereftalato de polietileno (PET), material que viene desplazando al vidrio y al PVC en el mercado de envases.

Después de varias experimentaciones La Universidad Iberoamericana obtuvo la patente canadiense 2,595,393, para Afinity, su proceso de despolimerización de PET, proyecto coordinado por el maestro Arturo Fregoso Infante, investigador del Departamento de Ingeniería y Ciencias Químicas (ICQ).

La patente se suma a la que ya se tenía ante la Unión Europea (en Alemania, Inglaterra, España, Francia, Suiza, Suecia y Portugal), para el desarrollo tecnológico Afinity, mediante el cual el tereftalato de polietileno (PET), derivado del petróleo utilizado para fabricar envases de plástico, es regresado a su estado original en forma de polvo, para volverlo a emplear como materia prima.

Este proceso de reciclaje y despolimerización de tereftalato de polietileno de reúso permite extraer dos sustancias para elaborar la resina de PET, con la misma pureza de los insumos empleados para elaborar los primeros productos, por lo cual no hay riesgo en usarla para fabricar botellas nuevas que contengan bebidas.

Esta tecnología única en el mundo, diseñada por académicos mexicanos, ofrece una solución para evitar que los más de 13 millones de toneladas de PET que anualmente se consumen en el mundo se conviertan en basura, al no ser recicladas o procesadas.

Con este proceso químico de despolimerización se pueden recuperar ácido tereftálico y etinel glicol, materias primas del PET, con una eficiencia mínima de 95 por ciento, donde el resto corresponde a impurezas, como tierra.

El siguiente paso es la comercialización industrial del proceso de reciclaje de PET, que requeriría de una planta con una capacidad mínima de diez mil toneladas al año, “muy poco comparado con los desperdicios anuales de 750 mil toneladas de botellas de PET en México; por eso habría que pensar en plantas con capacidades para reciclar 400 mil toneladas  anuales de material de desecho”.

El proceso de reciclaje puede aplicarse no sólo a botellas de PET sino también a otros objetos hechos con materiales poliméricos –conocidos como poliésters–, como son las placas radiográficas de los hospitales.

Otra investigación que ya fue realizada y nos dice lo siguiente:(En este trabajo se

estudia el proceso de reciclado mecánico de PET de desechos derivados de

botellas hechas por inyección-soplado. Los efectos de la presencia de PE y su

comportamiento reo lógico versus PET se analizaron. Una serie de mezclas

propuestos se inyectaron en moldes diferentes y significativos parámetros del

proceso se evaluaron para determinar las propiedades finales. Una vez que las

piezas inyectadas se obtuvo, un estudio morfológico usando SEM y AFM se llevó

a cabo, y las propiedades mecánicas y térmicas de las mezclas se analizaron

para determinar la proporción óptima de PE en los residuos de PET, de modo que

el proceso de reciclaje se puede realizar en la forma más sencilla posible, sin

disminuir las propiedades finales. Por último, el estudio cuestiona hasta qué punto

es necesario eliminar el contenido de PE de PET de residuos.)

La despolimerización de plásticos no solo puede contribuir a reducir el problema

ambiental que causa su acumulación en rellenos municipales o al ser incinerados,

sino que, además, puede constituir una fuente de compuestos orgánicos valiosos

que podrían constituirse en alternativas interesantes al petróleo y al gas natural.

Esta investigación se plantea estudiar diversos procesos para la

despolimerización de desechos plásticos, utilizando métodos convencionales, así

como microondas y catalizadores variados. Luego de alcanzar la

despolimerización, se aislarán, cuantificarán e identificarán los productos

obtenidos. Se trabajará con residuos de poli (tereftalato de etileno) (PET),

policarbonato y poliamida. Hasta el momento, se ha optimizado la

despolimerización del PET y se han alcanzado rendimientos superiores al 80%.

Además, se ha logrado despolimerizar policarbonato para producir bisfenol–A.

Ambos monómeros, tanto el del PET como el del policarbonato, han sido

caracterizados por espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN). El

proyecto se incluye dentro de la línea de investigación en materiales de la

Sección Química de la PUCP. Recoge asimismo la experiencia de estudios de

reciclaje químico del PET, llevados a cabo en la PUCP en años anteriores, para

aplicarla a la despolimerización de otros desechos plásticos.

En una investigación llevada a cabo recientemente se han desarrollado métodos

denominados de súper-limpieza (super clean) que permiten obtener PET por

reciclaje mecánico. El PET obtenido mediante estos métodos es apto para el uso

en contacto con alimento que consiste en una limpieza térmica.

La industria del PET de América Latina se reunió, por séptima ocasión, en la Ciudad de México, los días 9 y 10 de noviembre de 2009, en el evento conocido como LAPET, organizado por la empresa CMT (Centre for Management nTechnology), con sede en Singapur, la cual se dedica a organizar conferencias en temas relacionados con la Petroquímica, Energía y Recursos Renovables en todo el mundo.

 El objetivo principal de este evento fue desplegar tendencias y oportunidades del mercado del PET, así como implicaciones de la recesión económica, además de presentar ideas para permanecer competitivos sin sacrificar negocios vitales con la adopción de estrategias innovadoras y oferta de productos.

Durante dos días se trataron temas como innovaciones para la producción de contenedores ligeros, el uso de resina reciclada para preformas de PET, procesos para reducir el consumo de energía y huella de carbono, y desarrollo de plásticos biodegradables, entre otros.

Aunque en el 2009 hubo un crecimiento limitado en la demanda de PET, Francesco Zanchi- CEO de Global Service International- indicó que en 2010 habrá una recuperación sustancial. El ejecutivo agregó que cada área que conforma la industria debe tratar de equilibrar y buscar una integración vertical con vanguardia tecnológica.

Ante este panorama, otros expertos compartieron su idea, y una de las soluciones planteadas fue el establecimiento de complejos integrados en una planta para reducir costos. Dentro del proceso de producción de esta materia prima es necesario mantener flexibilidad y control en el costo, lo que provoca la fabricación de productos muy diversos.

Algunos sugirieron impulsar este mercado mediante la reducción o modificación del diseño de empaques, motivados por cambios en hábitos del consumidor, esencialmente en aplicaciones para agua embotellada.

63% de las bebidas que se consumen hoy se envasan en PET, por lo que diseños innovadores, disminución de peso y nuevos sistemas de tapas en las botellas podrían incluso favorecer el impacto ambiental.

Francisco Ollervides, director de Tecnipet, enalteció la importancia de trabajar con eficiencia y que, desarrollando nuevos diseños de envase e innovaciones con un enfoque de producción sustentable, se motivaría el uso de PET reciclado.

El PET, como materia prima, deja menor huella de carbono que otras resinas, por el bajo consumo de energía durante su proceso de producción. En este sentido, utilizar PET reciclado significa un impulso para la industria del empaque.

Thorsten Warm, gerente de proyectos de Krauss Maffei, estimó que en 2010 se usarán cerca de 19 millones de toneladas de este material a escala mundial, de las cuales se reciclarán aproximadamente seis millones de toneladas.

Este material reciclado resulta excelente para la industria textil en fibras de poliéster, sector automotriz y hojuelas recicladas para las preformas de botellas.

Grandes empresas de bebidas líderes en América Latina como Coca-Cola, Ajemex, Bonafont, Postobón y Jumex estuvieron presentes para compartir tendencias de productos y su impacto en las condiciones de envasado y perspectivas de sus empresas en la sustentabilidad del medio ambiente.

Un año más, LAPET se posicionó como una estratégica reunión donde las partes interesadas de la industria de PET en América Latina se encontraron para conocer a fondo el comportamiento de esta materia prima.

El PET se considero como objeto de estudio para la conciencia ambiental, la

gestión integral de residuos sólidos y las nuevas tendencias de reciclaje en

México partiendo desde una perspectiva Alemana. Los Alemanes son los

campeones mundiales en la separación y el rehusó de sus desechos, mientras

que los mexicanos ocupan el primero lugar en el consumo de refrescos, sumando

160 litros por persona al año. La Industria mexicana de refrescos y aguas

carbonatadas representa el 10.5% del PIB del grupo de alimentos, bebidas y

tabacos, y el 0.6% del PIB nacional. Actualmente, existen cerca de 190 plantas

embotelladoras en el territorio nacional para atender a casi un millón de puntos de

venta. El 75% de los refrescos se vende al menudeo en tiendas de abarrotes,

misceláneas, puestos de comida y hogares; el 22% en restaurantes, clubes,

lugares de entretenimiento, hoteles, escuelas y solo el 3% en supermercados.

Según datos de la Asociación para Promover el Reciclado del PET (Aprepet),

sólo el 21.5% de las 233 botellas que desechamos cada uno de los mexicanos al

año se recicla. El resto se encuentra disperso en el medio ambiente y en rellenos

sanitarios. Practica el consumo sustentable y ayuda a reciclar estas botellas. 

PLANTEAMIENTO DEL PLOBLEMA

En la actualidad la contaminación a causa de productos sintéticos (botellas de

PET, bolsas de plástico, pañales desechables, etcétera) va en

aumento(mencionar estadisticaS), esto debido a los que los seres humanos no

tienen conciencia del reciclaje, o en su momento no le dan un segundo uso a los

desechos de estos productos. REFERENCIA

Las gran cantidad de botellas de PET que se desechan diariamente en nuestra

ciudad son un gran problema, ya que no se tiene la costumbre o conciencia de

reciclar este tipo de plástico, una forma en que puede ser utilizado es en el hogar

usándolo como recipientes, adornos, para trabajos escolares, etcétera.

En el sector de la Heroica ciudad de Tlaxiaco y sus alrededores no se tiene

información a ciencia cierta sobre la cantidad de veces que se puede reciclar el

PET y todas las propiedades que pueden cambiar durante este proceso, lo cual

hace necesario que en esta zona se realicen estudios de historia térmica (cuantas

veces se ha procesado un polímero).

SE determino que en dicha ciudad no existe un método con el cual se verifique el

número de veces que puede ser procesado este material, tal como el proceso de

despolimerización, el cual permitirá llevar un registro de las veces que puede ser

reutilizado el PET y llevar un registro que se pondrá a disposición de la

comunidad tecnológica y del público en general.

Con base a estos antecedentes en se está comenzando el planteamiento de

investigación para poder llevar a cabo la investigación que tiene por nombre

“Evaluación de la historia térmica, propiedades mecánicas y efectos de la

despolimerización en deshechos de botellas de PET”.

OBJETIVO GENERAL

Realizar una serie de pruebas en el Instituto Tecnológico de Tlaxiaco conjuntamente con otra instituciones, a botellas de plástico exclusivamente hechas de PET, mediante el método de despolimerización, el cual permitirá encontrar un extensor, en caso de que sea requerido, con el fin de darle más formas de uso al PET o volver utilizarlo con de la misma manera.

DETERMINAR EL EXTERNSOR A ENVASES DE PET PARA DARLE MAS FORMAS Y TIEMPO DE USO A PARTIR DEL CONOCIMIENTO DE LA DESPOLIMERIZACION Y LAS CARACTERISTICAS DE DEGRADACION ENMARCADAS POR EL NUMERO DE REUTILIZACIONES.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- EVALUAR EL POTENCIAL DE LOS ENVASES DE PET.- DETERMINAR EL GRADO DE DESPOLIMERIZAZCION POR

NUMERO DE RECICLOS.- CLASIFICAR LOS ENVASES DE DESECHO EN LA CD. DE

TLAXIACO.- SELECCIONAR EL MEJOR EXTENSOR PARA LA

PROLONGACION DE RECICLAMIENTO.- SENSILIZACION A LA PPOBLACION-- Recolectar botellas hechas de PET para ser molidas

- Hacer investigaciones sobre formas de reciclaje del PET

- Moler el plástico recolectado

- Inyectar el plástico molido para obtener probetas de ensayo

HIPOTESIS

H0: La despolimerización depende del historial térmico.

Ha: La historia térmica depende de la despolimerización

H1: Las propiedades mecánicas del PET se ven afectadas por el historial térmico y la despolimerización

H2: los extensores afectan el historial térmico

JUSTIFICACION

Este protocolo inducirá a desarrollo de una investigación el la cual se concluirá que extensor nos permitirá darle al PET un numero de reciclado mayor del que se le ha dado o tratado, en la actualidad debido a la cantidad, calidad y del extensor que se le agregara al PET, es decir jugaremos con dicho material a fin de aumentar y observar los resultados del historial térmico de dicho plástico.

Por otro lado se tratara reducir el volumen ocupado por los artículos de PET en especifico botellas de agua recuperadas de desechos en la región de Tlaxiaco y sus alrededores con esto pretendemos ayudar a fomentar la cultura de la región .

Conviene mencionar el comportamiento del plástico que nos beneficiara a medida que se valla conociendo dentro de nuestra región esperando obtener resultados de manera congruente, específica y deseados sobre el reciclado del plástico, esperando aportar nuevos conocimientos a las futuras investigaciones a realizarse dentro y fuera de la región.

MARCO TEORICO

REFERENTES

Historia del PET

El Tereftalato de Polietileno mejor conocido como PET, perteneciente al grupo de los materiales sintéticos denominados poliésteres, fue descubierto por los científicos británicos Whinfield y Dickson, ellos investigaron los poliésteres termoplásticos en los laboratorios de la asociación Calico Printer durante el periodo de 1939 a 1941, quienes lo patentaron como polímero para la fabricación de fibras, se debe recordar que su país estaba en plena guerra y existía la necesidad de buscar sustitutos para el algodón proveniente de Egipto

Hasta 1939, este terreno era el gran desconocido pero a partir de ese año existía la suficiente evidencia acumulada favoreciendo la teoría de la microcristalinidad era esencial para la formación de fibras sintéticas fuertes.

A partir de 1946 se empezó a utilizar industrialmente como fibra y su uso textil ha proseguido hasta el presente.

La segunda fibra de poliéster fue el Dacrón de DuPont. Según DuPont, en 1920, DuPont estaba en competencia directa con Industria Química Imperial. DuPont e ICI acordaron en octubre de 1929 compartir información acerca de las patentes e investigaciones desarrolladas. En 1952, la alianza de las compañías fue disuelta. El polímero que después llego a ser poliestireno tiene inicios en las escrituras de Wallace Carothers. Sin embargo, DuPont se dedicó a concentrarse en una investigación más prometedora, el nylon. Cuando DuPont reasumió su investigación del poliéster, la ICI había patentado el poliestireno de Terileno. En

1950, una planta piloto en Seaford, Delaware, facilitó la producción del la fibra de Dacrón (poliéster) con la modificación de la tecnología del nylon”.

En 1952 se comenzó a emplear en forma de filme para el embasamiento de alimentos, pero la aplicación que significó su principal mercado fue en envases rígidos, y a partir de 1976 pudo abrirse camino gracias a su particular aptitud para el embotellado de bebidas poco sensibles al oxigeno como por ejemplo agua mineral y refrescos carbonatados.

A partir de 1976 se comenzó a usar el PET para la fabricación de envases ligeros, transparentes y resistentes principalmente para bebidas, sin embargo el PET ha tenido un desarrollo extraordinario para empaques.

Los primeros envases de PET aparecen en el mercado alrededor del año 1977 y desde su inicio hasta nuestros días el envase ha supuesto una revolución en el mercado y se ha convertido en el envase ideal para la distribución moderna. Por esta razón el tereftalato de polietileno se ha convertido hoy en el envase mas utilizado en el mercado de las bebidas refrescantes, aguas minerales, aceites comestibles y detergentes, también bandejas termoformadas, envases de salsas, farmacia, cosmética, licores, etcétera.

A lo largo de los 20 años que lleva en el mercado, el PET se ha diversificado en múltiples sectores sustituyendo a materiales tradicionalmente implantados o planteando nuevas alternativas de envasado impensables hasta el momento.

Esta diversificación tan importante ha originado que el PET haya experimentado un gran crecimiento en su consumo y que siga siendo el material de embalaje que actualmente presenta las mayores expectativas de crecimiento a nivel mundial.

En la actualidad la industria del PET ha alcanzado su etapa de madurez, sin embargo, aun presenta buen nivel de crecimiento dado a la gran versatilidad tecnológica y dependiente del producto al envasar, de las condiciones del mercado (climatología, temperatura, humedad, nivel de automatización y de la calidad del envasado, condiciones de almacenamiento, etcétera) y de su diseño, permite optimizar el peso del envase y adecuarlo a las necesidades requeridas.

Concepto del PET

El Tereftalato de Polietileno (PET) es un poliéster termoplástico y se produce a partir de dos compuestos principalmente: Acido Tereftalico y Etilenglicol, aunque también puede obtenerse utilizando dimetil tereftalato en lugar del Acido Tereftalico, los cuales al polimelizar en presencia de catalizadores y aditivos producen los distintos tipos de PET.

Un kilo de PET esta compuesto por 64% de petróleo, 23% de derivados líquidos del gas natural y 13% de aire. A partir del petróleo crudo, se extrae el petróleo el paraxileno y se oxida con el aire para dar acido terelfatilico. El etileno, que se obtiene a partir de derivados del gas natural, es oxidado con aire para formar etilenglicol.

El método mas simple para obtener el PET es por medio de la esterificación (transesterificacion) del acido tereftalico con el etilenglicol, formando el tereftalano, monómero que se somete a un proceso de polimerización en etapas para obtener un polímero de cadena larga. Mientras la reacción de transesterificacion tiene lugar por la eliminación de metanol como subproducto, la fase polimerizacion en etapas que se realiza al vacio libera una molécula de etilenglicol cada vez que la cadena se alarga por unidad repetida. Una vez que se tiene la longitud de la cadena requerida, el PET fundido se solidifica. Esto se efectua a través de una extrusora con dado de orificios multiples, para obtener un espagueti que se enfria en agua, en forma semisólida es cortado en un paletizador y se obtiene un pellet granulado de PET.

Caracteristicas del PET

Entre las múltiples razones que avalan el uso del PET en la fabricación de envases, estas son las principales:

Factor Barrera

Denominamos factor barrera a la resistencia que ofrece el material con el que está construido un envase al paso de agentes exteriores al interior del mismo. Estos agentes pueden ser por ejemplo malos olores, gases ofensivos para el consumo humano, humedad, contaminación, etc. El PET se ha declarado excelente protector en el envasado de productos alimenticios, precisamente por su buen comportamiento barrera.

Transparencia

La claridad y transparencia obtenida con este material, es su estado natural (sin colorantes) es muy alta, obteniéndose un elevado brillo. No obstante, puede ser coloreado con maseters adecuados sin ningún inconveniente.

Peso

Un envase requiere una consistencia aceptable para proteger el producto que contiene y dar sensación de seguridad al consumidor. Tras haber realizado múltiples envases con este nuevo material, el peso medio de un envase de agua en 1500 cm3 es de 37 a 39 gramos.

Así, por ejemplo, con este peso obtenemos la misma consistencia que el mismo envase en PVC con 50 gramos. Aproximadamente y en forma orientativa, diremos que el peso de un envase PET es de un 25 % menos que el mismo envase en PVC.

Resistencia Química

El PET es resistente a multitud de agentes químicos agresivos los cuales no son soportados por otros materiales.

Degradación Térmica

La temperatura soportable por el PET sin deformación ni degradación aventaja a la de otros materiales. Téngase en cuenta que este material se extrusiona a temperaturas superiores a 250 ° C, siendo su punto de fusión de 260° C

Total conformidad sanitaria

El PET supera a multitud de materiales en cuanto a calidad sanitaria por sus excelentes cualidades en la conservación del producto.

El PET es un poliéster y como tal es un producto químicamente inerte y sin aditivos. Los envases fabricados correctamente, acorde con experiencias realizadas son totalmente inofensivos en contacto con los productos de consumo humano.

Fácil reciclado y recuperación

Puede ser fácilmente reciclado en máquina, tan solo es preciso un equipo cristalizador tanto se se transforma por inyección- soplado como por extrusión – soplado para realizar esta tarea.

También es posible el reciclado en plantas de recuperación de energía. En este caso, el PET genera el calor equivalente al carbón de grado inferior.

Los gases de la combustión son esencialmente limpios, debido a que el PET no contiene halógenos, sulfuros, u otros materiales de difícil eliminación.

En algunos casos, se efectúa la recolección de los envases con la finalidad de la recuperación del material. Este material puede utilizarse tras la separación de sus

componentes para productos tales como fibras de relleno, resinas de poliéster y otros productos de uso no crítico.

También permite obtener energía en su reciclado en plantas o bien emplearse para la fabricación de otro tipo de productos.

PROCESOS DE RECICLADO DEL PET

El reciclado es el proceso a través del cual materiales ya utilizados (desperdicios), en este caso PET, son acondicionados con el propósito de integrarlos nuevamente a un ciclo productivo como materia prima.

Existen tres maneras de aprovechar los envases PET una vez que se termino su vida útil: someterlos a un reciclado mecánico, a un reciclado químico, o un reciclado energético empleándolos como fuente de energía.

Reciclado mecánico:

Es el sistema de valorización más habitual para el PET. Consiste en una serie de etapas o procesos a los que el material es sometido, para su limpieza y procesado, sin que exista, en principio, un cambio químico en la estructura. Cuando se trata de reciclado mecánico de PET es muy importante tener en cuenta cual es el origen del residuo (residuo del proceso industrial o residuo post-consumo), cuál va a ser la aplicación a la que va destinada (fibra, lámina, botella, bidón, fleje…) y si es para contacto con alimento o no. La calidad del producto resultante, depende en gran medida de la separación previa de losdistintos materiales plásticos, de la ausencia de impurezas y en resumen de la limpieza de los mismos, por estos motivos es muy importante seleccionar el proceso y los subprocesos adecuados (separación, lavado en frío, lavado en caliente, secado…) en cada caso. Dentro del reciclado mecánico cabe la posibilidad de distinguir dos tipos de proceso: reciclado mecánico convencional y procesos de súperlimpieza; siendo el segundo complementario al primero.

Reciclado químico

Actualmente se están desarrollando tecnologías a escala industrial para el reciclaje químico que consiste en la separación de los componentes básicos de la resina y la síntesis de ahorro de gas y petróleo, que son las materias básicas del PET.

Existen varios procesos de reciclado químico, de los cuales los mas importantes son: metanolisis, glicolisis e hidrolisis.

Reciclado energético

Es posible aprovechar este material como combustible en los casos donde por costos de acopio y transporte sea inviable algún otro procedimiento de reciclado, para calefacción de asilos escuelas y otros usos como la fabricación de ladrillos.

Un gramo de PET libera una enegia de 22075 Btu a lo que tiene otros combustibles derivados del petróleo.

Actualmente se están haciendo grandes esfuerzos en diferentes países en el mundo por robustecer la cadena de reciclaje de polímeros. De acuerdo con Luis Álvarez Espinosa, Director General de la Asociación Nacional de Industrias del Plástico (ANIPAC), “México recicla aproximadamente el 15% de los plásticos, porcentaje que comparado con otros países más industrializados es bajo”. Alemania cuenta con un 35% de reciclaje mecánico, mientras Estados Unidos recicla menos del 30% y Canadá aproximadamente el 17% . Asimismo, la Meta de reciclaje de Envases y Embalajes para países miembros de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) es de un 55%. Chile, por su parte, tiene una excelente Tasa de Reciclado de envases y empaques (52%).  

Dentro de esta política ambiental, el gobierno Chileno anunció que tiene planeado presentar un proyecto de ley, denominado "impuestos verdes", que recae sobre los bienes cuya disposición final se considera que afectan negativamente el medioambiente, como neumáticos, pilas, baterías y envases, entre otros.  Sin embargo, se teme que este proyecto pueda castigar a la industria de Envases y Empaques, incluso en los casos que usan materiales reciclados o biodegradables.

Por ahora, Chile le ha dado prioridad al proyecto de fomento al reciclaje, ya que ataca de raíz la problemática del volumen de desechos que llegan a los rellenos sanitarios, lo cual implica ahorro en los costos de transporte y fomenta la creación de empleo.

Como un ejemplo de la incorporación de las soluciones de reciclaje en la industria, se puede mencionar a Coca Cola, que ya está utilizando material reciclado para la fabricación de algunos de sus envases, lo cual era imposible hasta hace muy poco porque los reciclados no podían entrar en contacto con alimentos, pero hoy es una realidad gracias a los avances tecnológicos. En la actualidad, algunas presentaciones de las botellas de Coca Cola contienen hasta un 50% de PET reciclado

*teórico

*conceptual

“El PET, cuyo nombre técnico es teraftalato de polietileno, fue patentado como un polímero para fibra por J. R. Whinfield y J. T. Dickinson en 1941.

La fórmula química del teraftalato de polietileno, en resumen, PET, es la siguiente:

[-CO-C6H6-CO-O-CH2-CH2-O-]

C = Átomos carbono. O = Átomos Oxigeno.

H = Átomos Hidrogeno. Subíndice = cantidad de átomos.

El PET es un material caracterizado por su gran ligereza y resistencia mecánica a la compresión y a las caídas, además su alto grado de transparencia y brillo, conserva el sabor y aroma de los alimentos, es una barrera contra los gases, reciclable 100% y con posibilidad de producir envases reutilizables, por lo que hallevado a desplazar a otros materiales como por ejemplo, el PVC. Su empleo actual es muy diverso; como envase, quizás el uso más conocido, se emplea en bebidas carbónicas, aceite, aguas minerales,té, vinos, salsas y otros alimentos.

Clasificaciónde los envases de PET

Reciclables: Sí a sus manos llega un envase de plástico, examine su identificación internacional: recuerde el triángulo, el número 1 y la sigla PET.

Son reciclables Todos los envases transparentes de cualquier forma o tamaño, que hayan contenido gaseosa, agua, licores, medicamentos.

No reciclables: No podemos reciclar aún los envases de colores fuertes y los transparentes que hayan contenido combustibles, aceite, venenos y agroquímicos.

Celuloide:  es una substancia sólida, casi transparente , inflamable y muy elástica.

Despolimerización: es un proceso mediante el cual se rompen los enlaces de las cadenas del polímero, dando origen a varios monómeros

Monómeros: son pequeñas unidades repetitivas que constituyen los polímeros

Polímeros: son moléculas grandes constituidas por pequeñas unidades repetitivas llamadas monómeros

Polímero termoplástico: es aquel que puede ser deformado y vuelto a formar mediante la aplicación de calor o frio

FIG 1

BOSQUEJO DEL METODO

Tema: evaluación de la historia térmica, propiedades mecánicas y efectos de la despolimerización en deshechos de botellas de pet

I. Despolimerización del petA. Definición

1. Historia del pet II. Historia térmica

A. Definición

III. Tipos de reciclajeA. Reciclaje mecánico B. Reciclaje químico

IV. Propiedades mecánicas del pet.

2012 2013No. 1 2 3 4 5

SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE ENERO1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Selección del tema 2 Delimitación del tema3 Recopilación de información 4 Diseño del protocolo de investigación5 Recolección de materia prima(PET)6 Molienda del PET7 Inyección del PET para obtener una probeta

de ensayo 8 Someter la probeta a esfuerzos de tensión y

compresión 9 Observar los comportamientos del plástico10 Tomar nota de todos los datos generados11 Repetir la actividad 6 hasta las 10 durante n

periodos.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Meses/semanas

Actividades

PRESUPUESTO

Concepto Cantidad porcentaje

GASTO DE INVERSION

Materia prima -----------------------Maquinaria -----------------------

GASTO CORRIENTE

Mantenimiento de equipo -----------------------Gastos de operación

Gastos de viajes y viáticos $2,500.00 83.5%Pasajes y gastos de transporte $350.00 11.6%Gastos de trabajo en campo $40.00 1.33%Gastos de profesores visitantes -----------------------Ediciones e impresiones $83.50.00 2.7%Documentos y servicios de información -----------------------Artículos materiales y útiles diversos $20.00 0.66%Servicios externos *gastos a considerarTOTALES $2993.50 99.77%

BIBLIOGRAFIA

1. Lic. Wiln Rojas Rueda “Proyectos de inovacion colaborativo ambiental”, Peru 2010

2. Graciela Diana, Emilio Delgado “Fabricantes de empaques y envases rígidos: Retos y expectativas” Mexico, octubre 2012

3. http://www.quiminet.com/articulos/historia-del-pet-2561181.htm “Historia del PET” 22 de noviembre del 2005

4. http://www.eis.uva.es/~macromol/curso04-05/pet/historia.html “historia del PET”

5. Rene Dávila, “PROCESO DE DESPOLIMERIZACIÓN DEL PET OBTIENE

PATENTE EN CANADÁ”, agosto 6, 2012, 7:30 PM

6. Polytechnic University of Valencia, Department of Materials and Mechanical Engineering Spain

7. http://www.cooperenka.com.co/index.php?option=com_content&view=article&id=61&Itemid=80 (¿Que es le PET?)

8. José M. julio, “ Historia del plastico. El primer plástico” Rep. Dominicana 9.  Estudio de factibilidad para la nstalacion de una planta recicladora de

envases de PET, Josue Ricardo Reyes Carcaño, Instituto Politecnico Nacipnal, mexico D.F, 2009

10.Javier NakamatsuKuniyoshi, Estudio de la despolimerización de desechos

plásticos, Parte I

11.Recuperado de www.aprepet.org.mx

12. Proyecto 11”reciclaje pet” universidad mayor de san Andrés, la paz Bolivia

13.Recuperado de www.ambienteplastico.com

Tlaxiaco Oaxaca, a 21 de noviembre del 2012

ASUNTO: Solicitud de registro de protocolo de investigación

Ing. IVOR ACEVEDO BAUTISTAJefe del departamento de IngenieríasP R E S E N T E.

Por medio de la presente, nos dirigimos a usted para solicitarle el registro de nuestro protocolo de investigación cuyo título es: “EVALUACION DE LA HISTORIA TERMICA, PROPIEDADES MECANICAS Y EFECTOS DE LA DESPOLIMERIZACION EN DESHECHOS DE BOTELLAS DE PET”, que se llevara a cabo dentro del periodo comprendido de diciembre de 2012 a diciembre de 2014, presentado por: Irving Sosa Gutiérrez con No. de 10620172, Daniel Soriano García con No. de 10620135, Irvin Rodríguez Santiago con No. de 106 20163, alumnos de la carrera de ingeniería en Mecatronica.

No dudando de su apoyo para realizar dicho registro, reciba un afectuoso y cordial saludo.

R E S P E T U O S A M E N T E

ALUMNOS INVESTIGADORES

Daniel Soriano García Irvin Rodríguez Santiago

Irving Sosa Gutiérrez

c.c.p. Interesados