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Title:
PROCESS FOR RECYCLING METALLIZED PLASTIC PACKAGING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/176752
Kind Code:
A1
Abstract:
"Process for recycling metallized plastic packaging" relates to an invention patent of a process for recycling metallized plastic packaging by separating the constituents of metallized plastic packaging, especially aluminium with a polymer (polyaluminium), previously separated from the paper component of long-life packaging for food, milk, juice, etc., and for recycling manufacturing scrap and post-consumer packaging. The purpose of the invention is to provide a delamination process to complement the process of recycling long-life packaging and the aim is to add value to the recovered products, to recover material with features as close as possible to those it originally had, to recover waste, to reduce environmental damage, to reduce and save energy by replacing production from new inputs and by saving on inputs, and the main advantages are: recovery of all the raw materials with structural integrity, low energy consumption, the recycling of adjuvant raw materials, low processing and investment costs, and a lower cost/benefit ratio.

Inventors:
DE ARAÚJO PONTE, Haroldo (Rua Sete de Abril, 324Ap. 51 - Alto da XV, 80.040-120 Curitiba, 80.040-120, BR)
Application Number:
BR2016/050091
Publication Date:
November 10, 2016
Filing Date:
April 27, 2016
Export Citation:
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Assignee:
DE ARAÚJO PONTE, Haroldo (Rua Sete de Abril, 324Ap. 51 - Alto da XV, 80.040-120 Curitiba, 80.040-120, BR)
International Classes:
C08J11/06; B23B15/00; B32B1/00; B29B17/00; B09B3/00; B09B5/00
Domestic Patent References:
2010-05-20
2014-10-16
Foreign References:
CN102489493A2012-06-13
CN101912868A2010-12-15
CN102166579A2011-08-31
US20040129372A12004-07-08
CN102151686A2011-08-17
EP1683829A12006-07-26
CN101773923A2010-07-14
CN201995277U2011-09-28
CN102065672A2011-05-18
Attorney, Agent or Firm:
DA SILVA, Eduardo Pereira (Rua Conselheiro Carrão, 470 Juvevê, -130 Curitiba, 80040-130, BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. "PROCESSO DE RECICLAGEM

DE EMBALAGENS PLÁSTICAS METALIZADAS", caracterizado por, seguinte sequência:

A. Preparo da solução na especificação desejada:

A.l Solução concentrada do reagente (SCR) (ácido Fórmico, HCOOH) é descarregada e armazenada em tanque (TQ-01);

A.2 Agua limpa (AL) é armazenada num outro tanque (TQ-02);

A.3 Agua limpa (AL) na quantidade para formar a solução reagente diluída na concentração de 15a 20 % em volume é transferida para o tanque de dissolução (TQ-03); e

A.4 Da mesma forma, a solução do reagente concentrado (SCR) na quantidade para formar a solução reagente diluída na concentração de 15a 20 % em volume é transferida para o tanque TQ-03 e mantida sob agitação e aquecimento até atingir a temperatura de55±5 ° C;

B. Preparo do material para etapa de desagregação:

B. l As lâminas de polímero-alumínio (LPA), com resquícios de fibras de papel, é fragmentado em pedaços com área superficial menor que 4 cm2 por picador (P-01), obtendo-se lâminas picadas;

C. Separação química das fases polímero e alumínio:

Cl A solução do reagente diluída na temperatura desejada na quantidade equivalente a relação líquido- sólido 25 a 50 /l é transferida até o reator (R-01); C.2 As lâminas picadas na quantidade equivalente a relação líquido-sólido 25 a 50 /l são transferidas até o reator (R-01) e alimentadas; e

C.3 O reator é mantido na faixa de temperatura 55+5 ° C e agitação por 10 a 15 minutos;

D. Separações físicas das fases polímero, alumínio, água e fibras:

D.l Reciclo de solução reagente diluída (SRD):

D.l . a Após o tempo definido para o processamento, o conteúdo do reator é direcionado a um filtro (F-01), onde ocorre a separação do material sólido (polímero (PEBD), alumínio e fibras de papel) da solução reagente utilizada (SRU);

D.l .b A solução reagente utilizada (SRU) passa por outro filtro (F-02), que separa parte das fibras remanescentes (RFO) provenientes da etapa de desagregação da solução reagente utilizada (SRU) e sem fibras;

D.l .c A solução reagente utilizada (SRUSF) sem fibras retorna ao tanque de dissolução (TQ-03), onde novamente é aquecida até atingir o patamar requerido, tem seu pH corrigido com pequena quantidade de ácido fórmico concentrado de modo que possa ser reutilizada sem prejuízos e é completada considerando a quantidade de solução arrastada pelo material sólido;

D.l . d As fibras (RFO) remanescentes compostas basicamente por fibras de papel de óxido de alumínio, são incineradas no incinerador (1-01); D.2 Lavagem dos sólidos:

D.2.a Após a remoção da solução reagente utilizada (SRU) do filtro (F-01) ocorre a lavagem do material sólido através de alimentação de água de limpa (AL) na direção contrária em que foi retido o material sólido, para a limpeza do filtro e arraste dos sólidos;

D.2.b A água de limpeza do filtro (ALF) é direcionada para tanque de decantação lamelar (TQ-04)onde ocorre a separação física, por diferença de densidade, entre o polímero (PEBD) e o alumínio;

D.3 Separação polímero (PEBD) /água e alumínio/água:

D.3. a A corrente composta por água e polímero (PEBD) posicionada na parte superior é encaminhada para a centrífuga (C-01) onde é feita a retirada da água separada do polímero (PEBD) recuperado (PR);

D.3.b A corrente composta por água e alumínio posicionada na parte inferior é encaminhada para a centrífuga (C- 02) onde é feita a retirada da água separada do alumínio recuperado (AR); e

D.3.c As águas separadas são encaminhadas para a etapa de separação do resquício de fibras e produto de oxidação de alumínio;

D.4 Separação do resquício de fibras e produto de oxidação do alumínio:

D.4.a As águas separadas nos processos de centrifugação (ASC) do alumínio e do polímero (PEBD) passam por um filtro (F-03) para retirada dos resquícios (RFO) de fibra de papel e de óxidos de alumínio (A1203) provenientes do processo; D.4.b As águas limpas (AL) sem resquícios são reenviada ao tanque de armazenagem de água (TQ-02) para sua reutilização no processo tanto de preparação da solução (TQ-03) quanto de lavagem dos sólidos (F-01); e

D.4.c Os resquícios (RFO) de fibras de papel de óxido de alumínio (A1203) são incinerados no incinerador (1-01); e

E. Finalização do processo:

E.l O processo é repetido continuamente através da permanente correção do pH da solução reagente utilizada.

2. "PROCESSO DE RECICLAGEM DE EMBALAGENS PLÁSTICAS METALIZADAS", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, opcionalmente, a solução reagente ser alimentada em uma estação de tratamento de efluentes (ETE), onde se dá a neutralização do ácido fórmico com carbonato de cálcio (CaC03) e precipitação de formiato de cálcio (Ca(HCOO)2).

3. "PROCESSO DE RECICLAGEM DE EMBALAGENS PLÁSTICAS METALIZADAS", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, mecanismo de funcionamento para aumentar a taxa de transporte de massa na permeação do ácido através da camada de polímero (PEBD) ocorrer por atuação em três variáveis:

a) Aumento do gradiente de concentração para aumentar a difusão, obtido pelo aumento da concentração do ácido;

b) Provocar alteração morfológica na estrutura do polímero (PEBD) de forma a favorecer o transporte de massa, obtido através da aplicação de temperatura na faixa da transição BETA; e c) Redução do tamanho da cadeia do ácido de forma a facilitar a difusão através da camada de polímero (PEBD), obtido com a utilização de ácido acético e ácido fórmico.

Description:
"PROCESSO DE RECICLAGEM DE EMBALAGENS PLÁSTICAS METALIZADAS".

[01] A presente patente de invenção refere-se ao processo de reciclagem de embalagens plásticas metalizadas através da separação dos constituintes de embalagens plásticas metalizadas em especial alumínio com polímero (polialumínio) separados previamente do papel de embalagens tipo Longa Vida de alimentos, leite, sucos, etc, e da reciclagem de retalhos de processo e de embalagens pós-consumo. O invento tem finalidade de fornecer processo para complementar a reciclagem de embalagens tipo Longa Vida e objetivo de agregar valor aos produtos recuperados, de recuperar material com as características mais próximas daquelas que possuíam inicialmente, de aproveitar resíduos, de reduzir dano ambiental, de redução e economia de energia em substituição a produção a partir de novos insumos e de economia de insumos e de apresentar como principais vantagens a recuperação de todas as matérias primas em sua integridade constitucional, de baixo consumo energético, de reciclo das matérias primas auxiliares, de apresentar baixos custos de processamento e de investimento e de apresentar menor relação custo/benefício.

[02] Como é de conhecimento dos meios técnicos ligados a engenharia ambiental em geral e na reciclagem de embalagens tipo Longa Vida em particular, a utilização de embalagens longa vida tem sido intensamente disseminada no acondicionamento de alimentos. Esta embalagem é composta por papel cartonado revestido externamente por um filme de polietileno e internamente por uma lamina de alumínio revestido em ambos os lados por filme de polietileno. Tipicamente, este material é composto por uma série de camada: PEBD (15g/m2)/Papel (210 g/m2)/PEBD (25g/m2)/Al (0,007 mm)/PEBD (45g/m2). Estes valores podem sofrer variações dependendo da aplicação, fabricante e requisitos de aplicação. Atualmente existe o processo inicial denominado Hydrapulper, para remoção da camada de papel juntamente com a primeira camada de PEDB (15g/m2), porém resulta ainda uma lâmina, composta por Alumínio revestido por PEBD em ambos os lados, mais conhecida por polialumínio, que necessita ser separado para aproveitamento de todos os constituintes na reciclagem de embalagens tipo Longa Vida.

[03] Atualmente conhecem-se basicamente os seguintes processos:

[04] 1) Processo em que a lâmina polialumínio é simplesmente triturada e empregada na confecção de peças através do processo de injeção para produção de artefatos, tais como cabos de vassoura, prensagem térmica na confecção de telhas onduladas entre outros. Desta forma não se faz o isolamento do componente alumínio e não se explora seu elevado valor como matéria prima.

[05] 2) Processo de pirólise que gera energia e produz combustíveis líquidos e /ou gasosos, entretanto requerem grande quantidade de energia, que é fornecida pela queima de parte do próprio resíduo, visto que o processo de pirólise envolve reação extremamente endotérmica.

[06] 3) Processo envolvendo o emprego de plasma (separação do material celulósico, isolamento do alumínio e degradação térmica do polímero conduzindo a mistura de parafinas;

[07] 4) Processos que usam solventes para dissolução de polímeros e consequente separação do alumínio.

[08] Fazendo-se buscas nos bancos de patentes brasileiro e internacionais encontramos as seguintes revelações:

[09] Patente brasileira PI0006641-9 A2 -

"Solução tensoativa utilizada no processo de reciclagem de plásticos, para limpeza e separação do alumínio". A presente patente de invenção consiste em promover uma inédita composição constituída por substancias químicas em formulação balanceada com a finalidade de atuar como agente de desagregação de materiais poliméricos aderidos entre si mecanicamente ou resultantes do processo de laminação a quente. Utilizado o ácidododecilbenzenosulfonico como agente tensoativo, a partir do qual é preparada solução aquosa a 5% (m/v) sendo posteriormente neutralizada com hidróxido de sódio (NaOH) em pH 6 a 7; o produto é obtido a partir da mistura que resulte na solução final em torno de 2,5% (m/v). A seguir adiciona-se sob agitação trietanolamina[(CH~ 3~CH~ 2~OH~ 3~)n] entre 1 a 2% (v/v), sendo o ph da solução corrigido com ácidometanóico (HCOH) na faixa de 0,0 a 3,0. As peças ou o material polimérico são reduzidos e imersos na composição pré-aquecida a uma temperatura entre 85<198> e 100<198>c. após o tratamento com a composição ideada os polímeros passam por um tanque de água a temperatura ambiente para retirada dos agentes químicos.

[010] Patente brasileira PI0202303-2 A2

"Processo para separação de filmes multicamada utilizadas para embalagens". Refere-se a invenção a um processo de separação de filmes multicamada, contendo filmes poliméricos unidos a um filme central de alumínio e/ou a um filme central de papel, cuja separação e realizada através da introdução dos filmes em banhos de solvente orgânico aquecido, com temperaturas e tempos pré-estabelecidos para cada tipo de material a ser separado, sob pressão atmosférica, permitindo a recuperação integral de cada filme, podendo ser reutilizado na fabricação de artigos diversos pelos processos comuns de reciclagem.

[011] Patente brasileira PI0706115-3 A2

"Reciclagem de embalagem multicamadas". A presente invenção refere-se a um processo de separação dos materiais que compõem uma embalagem formada por multicamadas. Mais especificamente, o referido processo permite que as referidas multicamadas, as quais consistem de materiais plásticos, metálicos e papel sejam separadas de maneira a não gerar resíduos prejudiciais ao meio ambiente.

[012] Patente brasileira PI0802062-0 "Processo para tratamento de embalagens flexíveis complexas". Caracterizado por alimentar aparas industriais e/ou material pós-consumo, ambos de embalagens flexíveis, em um reator de separação de plástico, onde o material é aquecido de maneira controlada e comprimido contratelas que fazem a separação dos diferentes tipos de plásticos, de acordo com o estado físico fundido ou solido e de um segundo reator, de fusão, onde as folhas de alumínio inicialmente presentes no material, são fundidas em altas temperaturas. As duas etapas do processo são realizadas em reatores sem a presença de oxigénio, sendo que as temperaturas, pressões, tempo de residência são cuidadosamente controlados. Não há emanação de gases de processo e praticamente a totalidade dos compostos inicialmente presentes são recuperados na forma de materiais plásticos e lingotes de alumínio, ambos produtos com alto valor agregado e facilmente comercializáveis.

[013] Patente estadunidense 5,127,958

"Remoção de revestimentos metálicos a partir de substratos poliméricos".

[014] Refere-se a um método para a remoção de revestimentos metálicos a partir de substratos poliméricos é fornecida.

[015] O método compreende o contato de um substrato polimérico revestido-metálico com uma solução aquosa que consiste essencialmente em desde cerca de 0,75 até cerca de 11,25 por cento em peso de fosfato trissódico e desde cerca de 0,75 até cerca de 11,25 por cento em peso de um hidróxido de metal alcalino durante um período de tempo eficaz para remover a cobertura metálica e produzir um substrato polimérico substancialmente livre de componentes de metal e materiais de ligação. O substrato polimérico e os constituintes metálicos presentes no revestimento metálico são recuperadas e valorizadas. Uma composição para remoção do revestimento metálico a partir de um substrato polimérico revestido de metal, também é fornecido.

[016] Patente estadunidense 5,246, 116 - Método e aparelhos para a separação e recuperação dos componentes a partir de laminados contendo alumínio. Um método para a separação e recuperação de chapas, em especial chapas de alumínio, e os outros componentes de laminados contendo folha de resíduos inclui sujeitar os laminados de resíduos para a agitação de uma solução aquecida de polímero de polialquileno-glicol. A mistura assim aquecida é arrefecida para permitir as variações de densidade para separar os componentes de plástico e de papel do laminado de resíduos a partir dos componentes de folha nas mesmas. Os componentes podem ser recuperados a partir da solução de polímero de polialquileno-glicol para reciclagem ou qualquer utilização. Usando um polialquilenoglicol autorizações de solução de polímero de recuperação do polímero glicol em um tanque de recuperação aquecida para reciclar o polímero para facilitar ainda mais a folha de separação, enquanto se minimizam os efeitos adversos sobre o ambiente.

[017] Patente chinesa CN101745518 - "Método de tratamento abrangente de filme composto de alumínio-plástico em folhas embrulhadas". A invenção descreve um método de tratamento completo de uma película compósita de alumínio e de plástico, refere- se a uma película de alumínio-plastico e fornece um método de tratamento rigoroso de um filme composto de alumínio-plástico em folhas embrulhadas. O método de tratamento abrangente compreende as seguintes etapas: pré-tratamento de material de sucata de produção contendo o filme de alumínio composto de plástico, embalagem de refrigerantes (normalmente chamado Tetra Pak), embalagem de alimentos, embalagem de medicamentos e afins, que são reciclados de sociedade para obter composto de alumínio-plástico material de filme; imersão material de película de alumínio-compósito de plástico pré-tratadas em um inibidor de corrosão de amolecimento; amassar o material do filme composto de alumínio-plástico embebido em inibidor de corrosão; e, em seguida, a realização de flutuação usando um método da gravidade e, respectivamente, a obtenção do pó de plástico e alumínio em pó; dissolução do pó de plástico e, em seguida, regenerando e granulação; simultaneamente finamente seleccionando o pó de alumínio, e em seguida, a remoção da humidade e a adição de um agente de protecção. O método de tratamento é realizado a uma temperatura constante (temperatura ambiente) e a uma pressão constante com baixo consumo de energia. O método de tratamento é favorável ao meio ambiente, não gera gás poluente ou íons de metais pesados; além disso, agentes químicos principais têm baixa concentração e baixo preço, apenas cerca de 600 yuans por tonelada, por isso, o método de tratamento tem baixo custo de produção e alta margem de benefício e é adequado para a produção industrial em larga escala.

[018] Patente chinesa CN102532592 - "Agente de separação de alumínio-plástico e método de preparação dos mesmos". A invenção refere-se a um agente de separação de alumínio, plástico e um método de preparação dos mesmos. O agente de separação compreende os seguintes componentes em partes em peso: 1 a 25 partes de água, 5 a 50 partes de composto acídico e de 25 a 95 partes de solvente orgânico. O método de preparação compreende os seguintes passos de: pesagem componentes correspondentes na proporção, por sua vez, e adequadamente a mistura para se obter uma fase homogénea; e imersão de alumínio, plástico moído matéria na solução de separação, agitação, decantação e lavagem para finalmente obter de 80 a 90 por cento de plástico e de 8 a 15 por cento de alumínio. O agente de separação é difícil para volatilizar, tem uma alta velocidade de separação do alumínio e de plástico, e não tem corrosão ou oxidação no alumínio. Além disso, o agente de separação tem as vantagens de matérias-primas facilmente disponíveis, baixa poluição ambiental e reutilização, equipamentos de produção e de processo são simples, e o custo é baixo. O produto preparado pelo invento pode ser amplamente aplicado à separação de alumínio-plástico de materiais de embalagem de plástico- alumínio, tais como medicamentos, alimentos, cosméticos, produtos diários, produtos industriais e semelhantes.

[019] Patente chinesa CN1718408 - "Método de recuperação e utilização de película de alumínio e composto plástico". Um processo para a recuperação da película de alumínio-plástico inclui as fases de imersão a referida película em solvente orgânico, agitando, a remoção centrífuga do referido solvente orgânico, e separando manualmente folha de Al a partir de película de plástico por decapagem.

[020] Patente chinesa CN1693344 (A) - "Agente de separação rápida de alumínio em material de embalagem de plástico composto e processo de produção do mesmo. Um agente de separação para o material compósito de papel de embalagem-Al-plástico é preparado a partir de surfactante aniónico, solventes, ácidos e sal de metal. Seu processo de separação inclui as medidas que quebra o referido material de embalagem, a imersão no referido agente separador, mexendo, lavagem e classificação.

[021] Patente chinesa CN 1554691 (A) - "Método para a separação de papel alumínio e filme plástico de resíduos de filme de alumínio". A presente invenção refere-se a proteção do ambiente e utilização de resíduos. O processo de separação de papel alumínio e filme plástico de resíduos de filme de alumínio inclui a imersão em água fria, a imersão em solvente misturado com tetralin, tetra e ácido acético glacial na temperatura normal e alta por um longo período, e separando em água fria automaticamente. O referido método é superior ao disponível método de incineração e aterro e pode produzir certa utilidade económica, evitando a poluição ambiental.

[022] Patente europeia BG103256 (A) - " Método para a extração de alumínio e polietileno a partir de resíduos industriais e residenciais". O método é utilizado para a reciclagem de alumínio e de polietileno a partir de resíduos industriais e domésticos, na forma de laminado de dois lados da folha de alumínio. Ele reduz consideravelmente a poluição do meio ambiente e, simultaneamente, utiliza o polietileno e o alumínio em maior grau de extração. Pelo método o resíduo é lavado e moído até tamanhos de partícula de 3 a 6 mm. O tratamento térmico é feito após a mistura do resíduo com um fluido inerte num recipiente hermético a uma temperatura variando 100-290 graus. C durante 10 a 30 minutos, dependendo do material. Este último é aquecido, de novo terreno para tamanhos de partícula de 2 a 4 mm e é cycloned. Os aluminiumshavings são tratados num solvente orgânico, tal como benzeno ou tolueno e as partículas de polímero são tratados com uma solução de base de sódio. Os produtos despejaram são lavadas e secas, após o que eles são prensados sob pressão de 100 a 200 atm.

[023] Patente chinesa CN1217969 (A) - "Método e aparelho para separar quimicamente papel de embalagem compósito". Um método de separação química e aparelhos para invólucro de compósito é constituída por reator, condensador, tanque de líquido, do motor, da válvula de controle e duto. No reator há filtro de camada líquida e pás de agitação. A entrada e a saída do condensador estãoligadas ao reator. O referido invólucro de compósito é selado no reator. O solvente capaz de dissolver o polietileno é adicionado ao reator e aquecido a 50-85 graus C, agita-se até dissolver o adesivo e a camada de plástico para a recuperação de papel, folha de alumínio e plástico, respectivamente. Suas vantagens são a utilização de resíduos e reduzir a poluição ambiental.

[024] Patente coreana KR 20010016352 -

"Método para remover filme de alumínio a partir de plástico flexível". Revela Processo que promove a reação do qlumínio na presença de álcoois, Como o metanol, etanol, propanol e o butanol, associado a sais na forma de cloreto, tais como cloretos de mercúrio,cálcio, magnésio, Potássio, Alumínio, ou mesmo ácido clorídrico.

[025] Patente alemã EP0568791 (A2)

"Processo para a regeneração de materiais de embalagem. Processo para a regeneração de materiais de embalagem". A invenção refere-se a um processo para a reciclagem de materiais de embalagem que contêm um ou mais polímeros sintéticos e / ou metais e / ou polímeros naturais, com a dissolução do componente polimérico sintético por solvente e recuperação de componentes de embalagens solúveis e insolúveis. O objeto da presente invenção é o de desenvolver um processo barato e ambientalmente amigável para a reciclagem de materiais de embalagem que contêm um ou mais polímeros sintéticos e / ou metais e / ou de polímeros naturais, em particular compósitos de embalagem. As desvantagens dos processos conhecidos devem ser substancialmente evitadas. Em particular, o componente de polímero sintético, deve ser separada de uma maneira adequada para a reciclagem. Os outros componentes dos compósitos de embalagem, tais como os polímeros naturais presentes no cartão (placa) e de papel, em especial de celulose e de metal, em particular alumínio, são de igual modo ser obtidos unicamente como componentes individuais adequados para a reciclagem de materiais. Este objetivo é alcançado de acordo com a invenção por um processo em que os materiais de embalagem para serem reciclados são tratados com um solvente alifático compreendendo, nafténicos ou hidrocarbonetos aromáticos, produtos hidrogenados destes ou uma mistura dos mesmos. O tratamento com solvente é realizado até que o componente de polímero sintético tenha dissolvido. A temperatura de tratamento é entre 0 e 500 ° C. Os dissolventes utilizados são, em particular, as fracções de ebulição da refinação de petróleo primário e secundário cuja limites são ebulição na gama entre 40 e 500 ° C. O resultado do processo de tratamento é uma mistura líquida de hidrocarbonetos de vários estruturas e pesos molecular em que os componentes de empacotamento são insolúveis e dispersos. Estes componentes de acondicionamento insolúveis, tais como resíduos de celulose e alumínio, são separados da fase líquida. A separação dos constituintes insolúveis é seguida de embalagem de acordo com a invenção pôr a separação do componente de polímero dissolvido a partir da mistura líquida.

[026] Patente europeia WO2004031274 (Al) -

"Um processo para a recuperação de materiais úteis a partir de embalagens laminadas multi-camadas". Um processo de recuperação de componentes úteis a partir de fragmentos laminados de camadas múltiplas de resíduos industriais de embalagem em folha, tubo ou forma triturada do outro como constituintes separados, compreendendo tratar os fragmentos triturados com uma solução de uma base inorgânica, de modo a dissolver o metal de alumínio laminado a sais de alumínio recuperáveis subsequentes, principalmente como aluminato de sódio para uso medicinal na forma de gel e hidróxido de alumínio grau farmacêutico e recuperar os plásticos de polietileno em condição física para lavar o mesmo.

[027] Patente europeia WO200250175 (A2) -

"Um processo de laminação de embalagens na forma de laminado". Um processo para a recuperação de componentes úteis a partir de fragmentos laminados em camadas múltiplas de resíduos industriais de embalagem em folha, tira, tubo ou forma triturada do outro como constituintes separados, compreendendo o tratamento dos fragmentos com uma solução de ácido inorgânico, sendo 50% a 70% cone. ácido nítrico para cerca de 4-7 horas, de modo a soltar a ligação dos componentes; descascar os componentes fisicamente e lavar o mesmo.

[028] Patente espanhola ES2087013 (Al) -

"Processo para a recuperação de polietileno e alumínio a partir de folhas de alumínio revestidas de polietileno a partir de resíduos de contentores do tipo pacote". Processo para a recuperação de polietileno e alumínio a partir de folhas de alumínio revestidas de polietileno a partir de resíduos de contentores do tipo pacote. O processo utiliza solventes orgânicos tais como hidrocarbonetos clorados ou não clorados e compreende as seguintes etapas: a) trituração do material, b) extração do polietileno com um solvente orgânico, c) separação a quente do alumínio a partir da solução obtida em b), d) separação do polietileno, quer dissolvido por arrefecimento da solução a uma temperatura abaixo de 60 graus C e separando o sólido que precipita ou por evaporação do solvente, em que qualquer de fases b), c) e d), continuamente ou descontinuamente. Alcano, hidrocarbonetos ou misturas destes e hidrocarbonetos halogéneos aromáticos ou olefinas são utilizadas como solventes. A extração tem lugar a temperaturas entre 50 e 200 graus C e a uma pressão compreendida entre a pressão atmosférica e 0,4 kPa.

[029] Patente Espanhola PI 2383208

"Procedimento para a Reciclagem de Materiais Compostos que Contem Alumínio". Revela uma técnica que recupera celulose pela desagregação mecânica de embalagens residual e então conduzido para a recuperação do alumínio. Contudo, neste processo o polietileno é destruído e transformado em parafinas e gases. O referido processo usa plasma na operação, além da perda não requer polímero para sua para operação e consumo de alta uma energia quantidade, visto para operar ou temperaturas de plasma necessita-se na ordem 15.000 °C, além de necessidade de operar em atmosfera inerte, ou meio custo elevados.

[030] Os processos atualmente existentes para a mesma finalidade apresentam desvantagens, limitações e inconvenientes de recuperar somente parte das matérias primas em sua integridade constitucional, de apresentar alto consumo energético e não reciclar as matérias primas auxiliares, de apresentar altos custos de processamento e de investimento e de apresentar alta relação custo /benefício.

[031] "PROCESSO DE RECICLAGEM DE

EMBALAGENS PLÁSTICAS METALIZADAS", objeto da presente patente, foi desenvolvido para superar as desvantagens, limitações e inconvenientes dos processos atuais, pois usa um processo simples que baseado no uso de ácido orgânico que permeia a camada de polímero e ao encontrar o adesivo entre o alumínio e o polímero, reage quimicamente basicamente com o adesivo (alumínio reage muito fracamente com ácido orgânico de cadeia curta e o polímero não é dissolvido pelo ácido orgânico ) e solta a(s) camada(s) de polímero da folha de alumínio, permitindo a simples separação do filme de polímero do alumínio e reciclando água residual na preparação de nova solução de ácido orgânico. O novo processo objetiva agregar valor aos produtos recuperados, recuperar material com as características mais próximas daquelas que possuíam inicialmente, aproveitar resíduos, reduzir dano ambiental, redução e economia de energia em substituição a produção a partir de novos insumos e de economia de insumos e apresenta como vantagens a recuperação de todas as matérias primas em sua integridade constitucional, com baixo consumo energético, com reciclo das matérias primas auxiliares, apresentar baixos custos de processamento e de investimento e apresentar menor relação custo /benefício.

[032] Os processos atuais apresentam os seguintes problemas técnicos, resolvidos pela presente patente da seguinte maneira:

[033] a) Aofinal do processo de reciclagem ocorre a geração de novo passivo ambiental, resolvido através de reciclagem de líquidos para reutilização e obtenção de subprodutos comerciais;

[034] b) Alto consumo de energia resolvido pela adoção de processo simples com utilização de pouca energia; e

[035] c) Necessidade de solventes que exigem cuidados adicionais para evitar danos à saúde e de segurança contra incêndios e explosões, resolvido pela adoção de processo simples sem utilização de produtos inflamáveis.

[036] A seguir é descrito o histórico da pesquisa e desenvolvimento do processo do presente patente:

[037] O início do desenvolvimento deste processo se deu a partir da análise de um trabalho (G. Olafsson et ali, 1992) sobre a estabilidade de embalagens tipo Longa Vida quando utilizadas na armazenagem de produtos contendo diversos ácidos orgânicos como: ácido acético, ácido lático, ácido propiônico e ácido cítrico. Foram realizados testes com estes ácidos em concentrações correspondentes às obtidas em diversos produtos alimentícios. Como conclusão se chegou à desadesivação da camada de polímero Polietileno de Baixa Densidade - PEBD da camada de Alumínio após oito ou mais dias de teste.

[038] A partir deste estudo, iniciou-se a avaliação dos mecanismos envolvidos no processo de desadesivação e concluiu-se que se tratava de uma série de etapas: Permeação do ácido através da camada de PEBD e ataque da superfície da lamina de alumínio com consequente destruição da camada adesiva.

[039] Para aumentar a taxa de transporte de massa na permeação do ácido através da camada de PEBD atuou-se em três variáveis:

[040] a) Aumento do gradiente de concentração para aumentar a difusão. Isto foi obtido pelo aumento da concentração do ácido.

[041] b) Provocar alteração morfológica na estrutura do polímero (PEBD) de forma a favorecer o transporte de massa. Isto foi obtido através da aplicação de temperatura na faixa da transição BETA.

[042] c) Redução do tamanho da cadeia do ácido de forma a facilitar a difusão através da camada de polímero (PEBD). Isto foi obtido com a utilização de ácido acético e ácido fórmico.

[043] Numa avaliação do diagrama de estabilidade eletroquímica do Alumínio (Diagrama de Pourbaix), se verifica que em pH abaixo de 2 há a conversão do A1203 em A13+. Este processo de conversão é o responsável pela desadesivação da camada de PEBD da lamina de Alumínio. (Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous solution. Mareei Pourbaix. NACE. CEBELCOR (1974) pg 171).

[044] Testou-se a utilização de ácidos minerais, como o ácido nítrico, onde a concentração precisaria ser mantida abaixo de 3% e a temperatura variando de 10 a 40 o C. Entretanto, esta temperatura está abaixo da temperatura de Transição Beta para a alteração morfológica do PEBD, que está na faixa de 55+5 o C, favorecendo a permeação. Temperaturas superiores a 40 o C causam uma alta taxa de corrosão do alumínio pelo ácido nítrico, convertendo toda a lâmina de Al em óxidos. Neste caso seria perdida a vantagem de obtenção do alumínio na forma metálica. Para o caso da utilização de ácido sulfúrico a taxa de corrosão seria igualmente elevada convertendo, praticamente, toda a lâmina de alumínio em óxido.

[045] Observou-se que a temperatura de 55 o C é correspondente à temperatura limite em que se tem processo de relaxação para o polímero (Polietileno de Baixa Densidade - PEBD). Este processo de relaxação ocasiona aumento de permeabilidade no polímero (PEBD) favorecendo a rápida permeação da solução reativa, composta por ácido fórmico, para a superfície da lâmina de alumínio. A rápida permeação do ácido fórmico se deve ao fato do mesmo ser composto por molécula de cadeia muito curta. A concentração de 20% em volume de ácido Fórmico (pH = 1,53) corresponde à concentração em que se tem uma taxa máxima de corrosão para o alumínio, na temperatura de 55+5 o C, de cerca de 1,25 mm/ano. Este processo de corrosão será o responsável pelo descolamento da camada de polímero (PEBD) da superfície o alumínio. Maiores taxas de corrosão irão causar perda de alumínio metálico com consequente redução no valor do material obtido bem como maior contaminação da solução de processo. Menores taxas de corrosão irão implicar em maiores tempos de processamento.

[046] Observou-se que o tempo tem que ser suficiente para que ocorra o processo de permeação do ácido fórmico através do polímero (PEBD), que desenvolva processo de conversão do A1203 em A13+ e que cause a desadesivação do polímero (PEBD) do alumínio. A aplicação de maiores tempos de processo pode ter como consequência uma maior dissolução do alumínio. Desta forma ter-se-ia perda de alumínio metálico e maior contaminação da solução de processo. [047] Observou-se que a agitação, além de promover uma melhor molhabilidade da superfície das lâminas de polímero- alumínio provocará processo de cisalhamento e desplacamento, ou seja, separação mecânica, do polímero (PEBD) da lâmina de alumínio.

[048] A relação entre a taxa de corrosão do

Alumínio e a concentração do ácido acético e ácido fórmico foi obtida através da literatura (CorrosionofAluminumandAluminumAlloys. Editado por J.R.Davis, ASTM International (1999) pg. 155-157.

[049] Baseado nestes resultados, foi selecionado o ácido fórmico, em concentração de 20% em volume como solução de processo.

[050] Desta forma, baseando-se nos resultados obtidos dos trabalhos de pesquisa, foram selecionadas as seguintes condições de processo:

[051] - Utilização de ácido fórmico;

[052] - Temperatura da solução em 55 o C;

[053] - Concentração do ácido em 20% em volume;

[054] - Tempo de processo de 15 minutos.

[055] - Testaram- se os limites de temperatura, concentração e tempo e observou-se que as faixas em que o processo funciona, são:

[056] - Temperaturas da solução em 45 a 60 o C;

[057] - Concentração do ácido em 15 a 20 % em volume;

[058] - Tempo de processo de 10 a 15 minutos.

[059] Para melhor compreensão da presente patente é anexada a Figura 1, que mostra o fluxograma do processo. [060] A pesquisa e desenvolvimento gerou o processo de reciclagem de embalagens plásticas metalizadas da presente patente que se dá na seguinte sequência:

[061] A. Preparo da solução na especificação desejada:

[062] A.l Solução concentrada do reagente 85%

(SCR) (ácido Fórmico, HCOOH) é descarregada e armazenada em tanque (TQ-01);

[063] A.2 Agua limpa (AL) é armazenada num outro tanque (TQ-02);

[064] A.3 Agua limpa (AL) na quantidade para formar a solução reagente diluída na concentração de 15 a 20 % é transferida para o tanque de dissolução (TQ-03); e

[065] A.4 Da mesma forma, a solução do reagente concentrado 85% (SCR) na quantidade para formar a solução reagente diluída na concentração de 15 a 20 % é transferida para o tanque TQ-03 e mantida sob agitação e aquecimento até atingir a temperatura de 55+5 ° C.

[066] B. Preparo do material para etapa de desagregação:

[067] B.l As lâminas de polímero-alumínio

(LPA), com resquícios de fibras de papel, é fragmentado em pedaços com área superficial menor que 4 cm2 por picador (P-01), obtendo-se lâminas picadas.

[068] C. Separação química das fases polímero e alumínio:

[069] CI A solução do reagente diluída (SRD) na temperatura desejada e na quantidade equivalente a relação líquido-sólido 25 a 50 /l é transferida até o reator (R-01); [070] C.2 As lâminas picadas na quantidade equivalente a relação líquido-sólido 25 a 50 /l são transferidas até o reator (R-01) e alimentadas; e

[071] C.3 O reator é mantido na faixa de temperatura 55+5 ° C e agitação por 10 a 15 minutos.

[072] D. Separações físicas das fases polímero, alumínio, água e fibras:

[073] D.l Reciclo de solução reagente diluída

(SRD):

[074] D.l . a Após o tempo definido para o processamento, o conteúdo do reator é direcionado a um filtro (F-01), onde ocorre a separação do material sólido (polímero (PEBD), alumínio e fibras de papel) da solução reagente utilizada (SRU);

[075] D.l .b A solução reagente utilizada (SRU) passa por outro filtro (F-02), que separa parte das fibras remanescentes (RFO) provenientes da etapa de desagregação da solução reagente utilizada (SRU) e sem fibras;

[076] D.l.c A solução reagente utilizada (SRUSF) sem fibras retorna ao tanque de dissolução (TQ-03), onde novamente é aquecida até atingir o patamar requerido, tem seu pH corrigido com pequena quantidade de ácido fórmico concentrado de modo que possa ser reutilizada sem prejuízos e é completada considerando a quantidade de solução arrastada pelo material sólido; e

[077] D.l . d as fibras (RFO) compostas basicamente por fibras de papel de óxido de alumínio, são incineradas no incinerador (1-01).

[078] D.2 Lavagem dos sólidos: [079] D.2.a Após a remoção da solução reagente utilizada (SRU) do filtro (F-01) ocorre a lavagem do material sólido através de alimentação de água de limpa (AL) na direção contrária em que foi retido o material sólido, para a limpeza do filtro e arraste dos sólidos;

[080] D.2.b A água de limpeza do filtro (ALF) é direcionada para tanque de decantação lamelar (TQ-04) onde ocorre a separação física, por diferença de densidade, entre o polímero (PEBD) e o alumínio.

[081] D.3 Separação polímero (PEBD) /água e alumínio/água:

[082] D.3. a A corrente composta por água e polímero (PEBD) posicionada na parte superior é encaminhada para a centrífuga (C-01) onde é feita a retirada da água separada do polímero (PEBD) recuperado (PR);

[083] D.3.b A corrente composta por água e alumínio posicionada na parte inferior é encaminhada para a centrífuga (C- 02) onde é feita a retirada da água separada do alumínio recuperado (AR); e [084] D.3.c As águas separadas são encaminhadas para a etapa de separação do resquício de fibras e produto de oxidação de alumínio.

[085] D.4 Separação do resquício de fibras e produto de oxidação do alumínio:

[086] D.4.a As águas separadas nos processos de centrifugação (ASC) do alumínio e do polímero (PEBD) passam por um filtro (F-03) para retirada dos resquícios (RFO) de fibra de papel e de óxidos de alumínio (AI2O3) provenientes do processo;

[087] D.4.b As águas limpas (AL) sem resquícios são reenviada ao tanque de armazenagem de água (TQ-02) para sua reutilização no processo tanto de preparação da solução (TQ-03) quanto de lavagem dos sólidos (F-01); e

[088] D.4.c Os resquícios (RFO) de fibras de papel de óxido de alumínio (AI2O3) são incinerados no incinerador (1-01).

[089] E. Finalização do processo:

[090] E.l O processo é repetido continuamente através da permanente correção do pH da solução reagente utilizada.

[091] Opcionalmente, a solução reagente poderá ser alimentada em uma estação de tratamento de efluentes (ETE). Nesta estação, o tratamento se dá pela neutralização do ácido fórmico com carbonato de cálcio (CaC0 3 ) e precipitação de um sal com alto valor comercial, o formiato de cálcio (Ca(HCOO)2).

[092] As águas sem resquícios apresentarão uma pequena quantidade de ácido fórmico da solução reagente que foi arrastada junto com o material encaminhado para o filtro (F-01). Entretanto, não haverá o comprometimento do processo de preparação de nova solução reagente nem de lavagem dos sólidos no filtro (F-01).