Escolhemos a palavra “Revalorização” para identificar uma etapa central da reciclagem em que as garrafas descartadas após o consumo se tornam matérias-primas novamente úteis para as diversas cadeias produtivas, agregando novo valor à sociedade.
A indústria de Reciclagem de PET evoluiu muito nos últimos anos e atualmente existem várias tecnologias disponíveis, desde as mais simples que abrangem apenas as etapas de moagem e lavagem, até as mais sofisticadas contemplando etapas de super-lavagem, descontaminação, extrusão, granulação e pós-condensação.
Descrevemos abaixo as etapas básicas acrescidas de alguns esclarecimentos, apenas para que se possa ter uma visão geral do processo:
• Desenfardamento e Limpeza Superficial
Os fardos de garrafa são desfeitos em uma plataforma e seguem por uma esteira para um equipamento, comumente conhecido como peneira circular ou tambor rotativo, onde por agitação circular e atrito, as sujeiras superficiais, rótulos e tampas se desprendem e são separadas das garrafas de PET, facilitando as próximas etapas do processo de reciclagem. Muitas vezes, durante essa etapa, as garrafas recebem jatos de água melhorando ainda mais a efetividade de limpeza, ainda que superficial.
• Seleção e Separação
Normalmente numa esteira de seleção horizontal, no processo de identificação e separação de garrfas, de outros materiais plásticos e garrafas degradadas ou com grande contaminação em seus interiores são retirados da esteira por trabalhadores treinados ou por equipamentos mais sofisticados, baseados em sensores ópticos com tecnologia de raios infravermelhos ou similar, que permitem a identificação e separação de outros materiais e até outros plásticos (PVC, PE, PP, EPS, etc.), mantendo no processo apenas as garrafas PET a serem recicladas.
• Moagem
As garrafas são então levadas por uma esteira até um Moinho, que precisa ter características especificas para trabalhar com PET. Por ser um material de maior resistência mecânica, o PET tem abrasividade superior à maioria dos outros plásticos usados em embalagens e isso exige, por exemplo, facas feitas com metais específicos e com forma construtiva que permita a fácil substituição e manutenção dado o rápido desgaste. Nesse equipamento as garrafas são “cortadas” em pequenas partículas conhecidas como flocos ou flakes.
Em muitos casos essa moagem já é feita com a presença de água, permitindo uma limpeza mais bem elaborada. O material moído segue para uma nova etapa de lavagem, enquanto a água suja é levada para tratamento e retorno ao processo.
Normalmente, ao final da moagem, os flocos ou flakes passam por telas que controlam a granulometria do floco. Em muitos casos existe mais de uma etapa de moagem até se obter o tamanho desejado da partícula “cortada” da garrafa.
• Lavagem e Descontaminação
Após a moagem, os flakes são transportados para tanques de separação e limpeza.
Nota técnica: o PET tem densidade específica de 1,38 g/cm³, enquanto a maioria dos outros plásticos usados em embalagem tem densidade específica menor que 1 g/cm³.
Ou seja, quando os flakes que saíram do moinho são depositados em tanques com solução de água e alguns produtos de limpeza, o PET afunda e se ainda houver algum flake de outro material plástico, esse flutuará, permitindo mais uma etapa de separação fina de possíveis contaminantes plásticos. Obviamente a solução de água e outros produtos de limpeza, num processo de alta agitação, contribuem muito para uma super limpeza dos flakes. Isso eleva o nível de descontaminação, mas não para por aí; existem mais etapas de descontaminação usando processos hightech, que veremos adiante.
Também nessa etapa a solução aquosa utilizada para limpeza é recuperada, tratada e retorna para o processo.
• Enxague e Secagem
Uma vez limpo, o flake é submetido ao enxague em tanques com circulação de água ou sistemas rotativos com o objetivo de se eliminar qualquer deposição de produtos de limpeza sobre a superfície do flake. Em seguida é transportado para secadores, passando também por peneiras e elutriadores para se eliminar micropartículas e pó da superfície do flake.
Nota técnica: separação óptica de micropartículas
Em muitos casos, quando se objetiva utilizar o PET reciclado para a produção de uma nova embalagem destinada a produtos alimentícios (RPET grau alimentício), detectores ópticos superpotentes são utilizados para eliminar possíveis partículas de outros plásticos ou outros matriais que porventura passaram pelas etapas anteriores.
O material é retirado do secador e, normalmente através de um transporte pneumático, segue para silos de armazenagem ou diretamente para sacos específicos (big bags) através dos quais podem ser transportados em caminhões e comercializados. Em etapas intermediárias ou ao final desse processo, os flakes passam também por detectores de metais e eliminadores de micropartículas de altíssima precisão.
Etapas envolvendo níveis mais sofisticados de tecnologia.
Dependendo do objetivo que se tenha para o PET reciclado, é importante verificar a necessidade de processos e equipamentos mais sofisticados, que normalmente exigem níveis de investimentos muito maiores que os processos de simples moagem e lavagem.
Por outro lado, são etapas imprescindíveis para se atingir níveis de qualidade mais elevados para produção de alguns artigos, tais como: novas embalagens, tanto rígidas como flexíveis, podendo ser grau alimentício, fibras e filamentos têxteis finos e alguns processos de injeção de peças técnicas.
Desumidificação
Por ser um termoplástico muito higroscópico (absorve umidade), o PET requer um alto nível de secagem antes de ser fundido (derretido) e transformado em um novo produto. Esse alto índice de secagem se obtém através de um processo conhecido como desumidificação. Caso essa secagem não ocorra, o PET fundido pode se degradar por oxidação ou hidrólise, o que pode afetar suas boas características físico-químicas, como viscosidade, reatividade, cor, resistência mecânica, etc.
Extrusão, filtragem e granulação
Normalmente esses três equipamentos são instalados em sequência com o objetivo de se ter um processo mais performante em termos de economia de energia. Uma vez que os flakes tenham passado pelo tratamento térmico ou super secagem, pode-se então encaminhá-los para uma extrusora, equipamento que aquece o flake até sua fusão, o que normalmente ocorre dentro de um cilindro metálico, onde a massa fundida (melt flow) é movimentada por rosca helicoidal que se parece com um grande parafuso.
Em muitos casos, as extrusoras são construídas com tecnologia mais avançada, equipadas com duas ou mais roscas, permitindo que o material fundido tenha maior área de contato com sistemas de vácuo sofisticados, que por sua vez retiram possíveis contaminantes voláteis da massa fundida.
Equipamentos de filtragem são instalados ao final das extrusoras e têm a função de eliminar possíveis contaminantes sólidos. Algumas aplicações do material reciclado (RPET) tais como novas embalagens ou microfilamentos para a indústria têxtil, exigem sistemas de filtração mais sofisticados, com dispositivos automatizados para limpeza e monitoramento térmico de alta precisão.
Após a filtração, a massa de PET fundida é pressurizada contra uma placa com vários orifícios obtendo-se um espaguete contínuo que, após o resfriamento, é granulado, obtendo-se assim pequenos “pellets” similares à forma de comercialização da resina PET virgem.
Pós-condensação no estado sólido
Muito cuidado deve ser tomado no processo de extrusão e filtração, pois é possível que ocorram algumas perdas de características do material. Uma das características importantes a serem mantidas nos patamares próximos da resina virgem é a viscosidade.
Para garantir que essa característica seja preservada, pode-se utilizar um processo de tratamento térmico conhecido como pós-condensação. Nele, um fluxo de gás, que normalmente é o nitrogênio ou o gás carbônico, circula em contracorrente com os pellets, em muitos casos num leito fluidizado ou em equipamentos rotativos. Sob condições específicas e controladas, ou seja, ausência de oxigênio, vácuo e altas temperaturas, a viscosidade intrínseca do PET pode ser recuperada e ajustada para que tenha características similares à resina virgem.
Essa etapa é altamente eficiente para eliminação de qualquer contaminante volátil que ainda possa persistir no PET reciclado.
Ao final, o produto ganha um novo título, sendo conhecido mercadologicamente de PET-PCR, ou seja, PET Pós-Consumo Reciclado.
Nota técnica: são inúmeros os controles de processos e análises laboratoriais necessários para se ter um processo eficiente de PET PCR. No caso de se objetivar a produção de PET PCR Grau Alimentício, os cuidados são ainda maiores. A ANVISA tem normas e exigências específicas para essa finalidade e é imprescindível respeitá-las.
Armazenagem e Comercialização
Ao final de todo esse processo, os pellets são armazenados em silos e posteriormente em grandes sacos (big bags), que por sua vez são transportados por caminhões, trens e navios para inúmeros destinos no Brasil e exterior.