Se parte de material múlticapa PET/EVOH/PE molido. El material PET/EVOH/PE molido es alimentado en un extractor En el extractor se separará el PE del resto del material (PET y EVOH) disolviéndolo con xileno a alta temperatura.

Esta operación se realiza dos veces para asegurar el PE ha sido retirado completamente. Después de la extracción, el xyleno que contiene PE disuelto se pasa a un depósito auxiliar para proceder a su filtrado posterior a temperatura ambiente. Tras el filtrado se obtiene un líquido claro (xileno) y un lodo blanco, que tras secarlo se convierte en polietileno en forma de partículas y polvo blanco.

Los sólidos que se obtienen del extractor están formados por trozos de lámina de PET y de EVOH, mojadas en xileno. Esta corriente sólida es primeramente secada con aire a caliente para retirarle el xileno.

Los sólidos secos con partículas separadas de PET y EVOH tienen una relación de peso muy diferente puesto que el espesor de las partículas de EVOH es mucho mas pequeño que el de las de PET. Esta mezcla de sólidos es llevada a un separador neumático. En el separador neumático se utiliza la acción conjunta de la vibración y el soplado y consigue el aventeo de la fracción ligera de la fracción pesada. La fracción pesada es RPET mientras que la ligera es EVOH.

Procedimiento para la obtención de RPET (polietilentereftalato recuperado) a partir de lámina compleja, subproducto de las industrias de extrusión, termoconformado y envasado.

Sector de la técnica

Reciclado de plásticos multicapa. Reciclado de PET.

Estado de la técnica

El polietilentereftalato (PET), es uno de los plásticos más utilizados para el envasado de los alimentos.

Se conoce como RPET al polietilentereftalato recuperado o reciclado, es decir el PET recuperado del post consumo o procedente de procesos industriales y que está adaptado para su utilización en alguno de los procesos en los que se usa la materia prima virgen.

Para mejorar la vida útil de alimentos o conservar olores o sabores más tiempo, se suele usar una estructura donde el PET hace de soporte y el etil vinil alcohol (EVOH o EVAL) mejora las propiedades barrera del soporte. Estas estructuras se suelen modificar para hacerlas termosellables con la adición de una tercera capa de polietileno. El material barrera a los gases, normalmente trasparente y termosellable así configurado se conoce como PET/EVOH/PE y es un material ampliamente usado en la industria.

El material PET/EVOH/PE al ser reciclado con los procedimientos habituales da lugar a un producto de bajas propiedades mecánicas y nula transparencia. Ese material no puede ser usado en los procesos dónde se usa la materia prima virgen sin alterar enormemente sus propiedades. Por tanto este material suele ser desechado.

Hay un problema en la reutilización del PET/EVOH/PE en los procesos originales de en los que se usa PET que esta invención resuelve.

La patente europea ES 2 190 463 T3 propone un método recuperación de PET de mezclas poliméricas en la que el PET es disuelto y posteriormente recuperado del disolvente.

Por su parte la patente ES 2 211 345 A1 se centra en los materiales multicapa con soporte de PET y termosellables (estructuras PET/PE), esta solución comprende la separación poniendo el material en contacto de mezclas de alcoholes y agua y separando los resultantes por diferencias de densidades.

La patente ES 2 087 013 propone la separación del polietileno del aluminio mediante disolución del polietileno, en el reciclado de materiales tipo "pack".

Queda por tanto sin resolver un método para obtener PET recuperado (RPET) a partir de estructuras con soporte PET, barreras y termosellables tipo PET/EVOH/PE.

La presente invención resuelve como obtener RPET a partir de PET/EVOH/PE, resuelve además cómo obtener el PE y el EVOH como subproductos. Así mismo describe como recuperar los disolventes implicados en el proceso productivo.

Explicación de la invención

Con esta invención se describe un proceso para obtener RPET con las propiedades y transparencia adecuadas para su utilización en los procesos donde se usa la materia prima virgen partiendo de lámina compleja PET/EVOH/PE. Típicamente la materia prima objeto de la presente invención es un desecho de las industrias de extrusión, termoconformado y envasado.

Para la invención se parte de material multicapa PET/EVOH/PE molido.

El material PET/EVOH/PE molido es alimentado en un extractor. En el extractor se separará el PE del resto del material (PET y EVOH) disolviéndolo en xileno.

La corriente de sólidos que se obtiene del extractor contiene láminas separadas de PET y de EVOH, mojadas en xileno.

Esta corriente sólida es primeramente secada con aire para retirarle el xileno. La corriente de sólidos secos conteniendo partículas separadas de PET y EVOH con una relación de tamaños iguales y de pesos que van desde 1 a 100 hasta 1 a 500 es separada en un separador neumático que mediante vibración y soplado. Esta acción conjunta produce el aventeo de la fracción ligera de la fracción pesada. La fracción pesada es RPET mientras que la ligera es EVOH.

Después de la extracción, el xileno que contiene PE disuelto se pasa a un depósito auxiliar para proceder a su filtrado posterior a temperatura ambiente. Tras el filtrado se obtiene un líquido claro (xileno) y un lodo blanco, que tras secarlo se convierte en polietileno en forma de polvo blanco opaco.

Descripción detallada de la invención

Se parte de material multicapa PET/EVOH/PE molido (material #1 en la dibujo 1), los tamaños de partida son típicamente de 2 mm a 12 mm con espesores de partida habitualmente comprendidos entre 100 micras y 1200 micras.

Si el material de partida (#1) no estuviera molido o tiene otra configuración hay que molerlo como etapa anterior y no incluida en el esquema.

El material PET/EVOH/PE molido es alimentado en un extractor (equipo B en el dibujo 1). En el extractor se separará el PE del resto del material (PET y EVOH) disolviéndolo en xileno.

El extractor debe contener sistema de agitación y control de temperatura para poder llevar a cavo la operación.

Al extractor se carga xileno desde un depósito (equipo A en el dibujo 1). La relación adecuada de disolvente a productos es de 1 kg de xileno por 1 kg de material sólido alimentado, relaciones mayores consiguen resultados más rápidos.

La mezcla de xileno y PET/EVOH/PE es agitada y calentada.

Después de la extracción, el xileno que contiene PE disuelto se pasa a un depósito auxiliar para proceder a su filtrado posterior a temperatura ambiente. Esto se representa como equipo E en el esquema. La corriente de xileno con PE disuelto se denomina corriente #5 en el esquema.

Una vez retirado el xileno del extractor se realiza una segunda carga de xileno para retirar todos los restos de polietileno que pudieran quedar. Esta operación se hace a alta temperatura y con agitación constante.

El xileno retirado es llevado a la unidad de filtrado (E) donde se separará xileno claro (corriente #8) de unos lodos blancos que hay que secar (secador F en el esquema). Del secador de lodos (F) se obtiene polietileno en forma de polvo y partículas blancas.

La corriente de sólidos que se obtiene del extractor (#2) contiene láminas separadas de PET y de EVOH, mojadas en xileno, pues ambos plásticos son insolubles en xileno a las temperaturas que se opera. Los espesores típicos observados oscilan entre 90 a 500 micras para el PET (se han encontrado ocasionalmente espesores de 1200 micras) y entre 1 y 10 micras para el EVOH.

Esta corriente sólida es primeramente secada con aire a caliente para retirarle el xileno. Este secador está identificado como equipo C en el esquema. El La corriente de sólidos secos conteniendo partículas separadas de PET y EVOH con una relación de tamaños iguales y de pesos que van desde 1 a 100 hasta 1 a 500 es separada en un separador neumático que mediante vibración y soplado produce el aventeo de la fracción ligera de la fracción pesada.

De este separador neumático identificado como (D) en el esquema se separan una fracción ligera formada por EVOH (corriente #3 en el esquema) y una fracción pesada (corriente #4) compuesta por PET recuperado (RPET) y que constituye el objeto de esta invención.

Finalmente el condensador identificado como G en el esquema tiene como misión recuperar todos los vapores de xileno que se producen en los equipos donde se realiza aporte de calor. Las corrientes de vapores de disolvente se han identificado como #7 en el dibujo 1.

Ejemplo

Se parte de una muestra de 95 g de PET/EVOH/PE. Este material de partida es caracterizado mediante DSC. Dicho análisis se muestra en el dibujo 2. En ese dibujo se aprecia de izquierda a derecha la transición vítrea del PET, la fusión del polietileno, la cristalización del PET y la fusión del EVOH.

El material es cargado en un extractor de 500 cc de capacidad.

En una primera etapa al extractor se añade 120 g de xileno y comienza la agitación y el calentamiento. Se mantiene una temperatura de 95ºC durante 30 minutos, manteniendo constate la agitación.

Trascurrido ese tiempo, se retira el xileno que ahora es un líquido viscoso y lechoso y se produce una nueva carga de xileno, con 120 g.

En esta segunda carga se mantiene una temperatura de 95ºC durante 30 minutos, manteniendo constate la agitación. Trascurrido ese tiempo se retira el xileno y los sólidos resultantes se secan mediante una corriente de aire... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la obtención de RPET a partir de láminas multicapa PET/EVOH/PE en el que el PE es retirado mediante disolución en xileno y el sólido resultante compuesto por partículas de PET y EVOH es separado neumáticamente.