BR112019007645B1 - processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (pead) por meio de termofusão e produto laminar em forma de prancha - Google Patents
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Abstract
A presente invenção refere-se a um processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD) descartados, que é realizado por meio de termofusão. Através deste processo de reciclagem, são obtidos produtos com qualidades específicas, podendo-se obter produtos laminados ou sob a forma de blocos moldados. Estes produtos, além de representarem um benefício para o meio ambiente, apresentam particularidades que os permitem se diferenciar em relação a produtos de matéria-prima virgem e de produtos reciclados.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD) descartados, que é realizado por meio de termofusão. Através deste processo de reciclagem, são obtidos produtos com qualidades específicas, podendo-se obter produtos laminados ou sob a forma de blocos moldados. Estes produtos, além de representarem um benefício para o meio ambiente, apresentam particularidades que os permitem se diferenciar em relação a produtos de matéria-prima virgem e de produtos reciclados, representando uma vantagem técnica surpreendente e inesperada em comparação aos processos conhecidos atualmente.
[002] É evidente que nos últimos cem anos, no mundo todo, tem-se produzido um desenvolvimento humano constante, que abrange os mais diversos campos, tais como o desenvolvimento social, o desenvolvimento industrial e o desenvolvimento tecnológico. No entanto, um grande número de progressos industriais e sociais deixam um rastro que se manifesta no próprio entorno da sociedade. Sabe-se que o desenvolvimento industrial tem deixado um rastro poluente que, durante muito tempo, não foi considerado um elemento significativo que afetaria a vida do homem. O próprio progresso tecnológico gerou um desenvolvimento social que não foi considerado no momento oportuno. Cabe mencionar o grande crescimento demográfico que cidades importantes têm experimentado devido, inicialmente, à necessidade de mão de obra para sustentar tal progresso industrial. Mas esse progresso industrial e social tem gerado necessidades técnicas para a comodidade e a sobrevivência do ser humano, apesar de estas necessidades de comodidade e sobrevivência estarem, paradoxalmente, provocando sérios problemas para o próprio ser humano.
[003] Todo o desenvolvimento humano tem gerado, sem dúvida, elementos nocivos poluentes que afetam de diversas formas a vida do homem, como, por exemplo, poluição atmosférica, poluição hídrica, poluição sonora, poluição por resíduos sólidos, entre outras. Um caso particular é o desenvolvimento importante de materiais poliméricos e a fabricação de diferentes produtos a partir destes materiais poliméricos, que, por um lado, têm conferido comodidade às necessidades diárias do ser humano, mas cujo descarte, por outro lado, tem originado um problema ambiental significativo.
[004] Nas últimas décadas, o desenvolvimento e o uso de materiais poliméricos, geralmente conhecidos como materiais plásticos, não tem trazido somente benefícios, mas também tem causado um grande aumento na geração de resíduos. Isto se deve a diferentes fatores, entre os quais pode-se citar: utilização em produtos de vida útil curta, que são descartados rapidamente pelos usuários; tem-se estimado que cerca de 50% dos plásticos produzidos são destinados a aplicações de um único uso, de 20% a 25% são empregados em canteiros de construção e, o restante, na fabricação de outros produtos, como eletrônicos, móveis e veículos. Os plásticos encontrados nos resíduos são, principalmente, o polietileno (PE) e o polietileno tereftalato (PET), pois representam a maior proporção nas embalagens.
[005] Dentro da ampla gama de materiais poliméricos, o polietileno (PE) é provavelmente um dos plásticos mais populares do mundo. O polietileno é um polímero resultante da polimerização do etileno e foi descoberto por químicos britânicos em 1933. As primeiras aplicações do polietileno foram desenvolvidas com base em suas excelentes propriedades elétricas; por isso, principalmente, foi-lhe atribuído o uso como isolante em cabos submarinos e como revestimento de outros condutores absorveu a maior parte do material fabricado. Até 1949, os especialistas no assunto pensavam que o etileno somente podia ser polimerizado a alta pressão; no entanto, entre 1949 e 1955, o pesquisador Karl Ziegler desenvolveu um processo absolutamente revolucionário para a obtenção do polietileno a pressão normal. De forma resumida, o processo consistia na injeção de etileno em uma suspensão de etilato de alumínio e éster titânico em óleo; assim, o etileno se polimerizava com liberação de calor e formava um produto macromolecular. Com o novo processo de Karl Ziegler, pode-se unir em uma macromolécula mais de 100.000 monômeros, um enorme progresso se for considerado que, com o método da alta pressão, era possível unir somente 2.000 monômeros em uma macromolécula.
[006] Os materiais de polietileno podem ser classificados com base em sua densidade, como: - polietileno de baixa densidade (PEBD);- polietileno de baixa densidade linear (PEBDL);- polietileno de alta densidade (PEAD);- polietileno de alta densidade alto peso molecular (PEAD-APM);- polietileno de ultra-alto peso molecular (PEUAPM).
[007] Ainda que em termos mais simples, os materiais de polietileno mais populares são o polietileno de baixa densidade (PEBD) e o polietileno de alta densidade (PEAD).
[008] O polietileno de alta densidade (PEAD) foi desenvolvido inicialmente como um material, como película, para embalar. Em 1964 começou a ser utilizado em garrafas de leite. Graças às importantes vantagens que ele possui, conferidas por suas propriedades relacionadas tanto a preço quanto a resistência química e mecânica, em comparação a outros produtos, seu uso tem aumentado muito em diversas aplicações.
[009] O polietileno de alta densidade é produzido normalmente com um peso molecular entre 200.000 e 500.000, mas pode ser maior. É um polímero de cadeia linear não ramificada. É mais duro, forte e um pouco mais pesado que o polietileno de baixa densidade, mas é menos dúctil. O PEAD é um material translúcido, caracterizado por sua rigidez e resistência à ruptura; possui baixo custo, é facilmente moldável e é utilizado na maioria das garrafas de leite, água e sucos.
[0010] Atualmente, o PEAD possui uma ampla gama de aplicações em diversos setores industriais. Assim, sabe-se que mais da metade de seu uso está destinado à fabricação de recipientes, tampas e embalagens; outro grande volume é moldado para utensílios domésticos e brinquedos, e outro uso importante também é a fabricação de dutos e tubulações. Seu uso para embalar tem aumentado devido ao baixo custo e à flexibilidade, durabilidade, resistência ao processo de esterilização e resistência a muitas substâncias químicas. Entre muitos outros produtos em que o PEAD é utilizado, pode-se citar galões de óleo lubrificante e de solventes orgânicos, estiletes, tanques de gasolina, garrafas de leite, sacolas plásticas e brinquedos. É utilizado também na moldagem de lâminas.
[0011] A produção de materiais e produtos formados a partir de PEAD gera, obviamente, resíduos que em muitos casos são descartados em aterros. Por esta razão, torna-se importante poder reciclar os materiais plásticos em geral.
[0012] As embalagens recicladas, fabricadas a partir de PEAD, são utilizadas para detergentes, óleos de motor, lixeiras, cestas, tubulações, paletes industriais, cones para barreiras de trânsito etc.
[0013] A reciclagem de materiais plásticos é uma especialidade dentro do campo dos resíduos sólidos. A reciclagem corresponde a um processo pelo qual os resíduos são aproveitados para a obtenção de novos produtos. Assim, através da reciclagem, consegue-se oferecer de certo modo proteção ao meio ambiente, pois:- os recursos naturais são preservados;- evitam-se focos de poluição;- as indústrias economizam energia e reduzem custos de produção;- os municípios reduzem seus custos de coleta, transporte e descarte final do lixo;- prolonga-se a vida útil dos aterros sanitários;- gera-se emprego.
[0014] Para reciclar qualquer material presente nos resíduos, o material deve poder ser processado em um tipo de matéria prima viável e limpa. Esta matéria prima deve ser transformada, então, em um produto. Em seguida, este produto deve ser comercializado e distribuído.
[0015] A reciclagem dos produtos plásticos implica a recuperação e o reprocessamento dos mesmos quando sua vida útil termina, isto é, quando são descartados, de forma que possam ser utilizados em novas aplicações. O impacto ambiental gerado pelos materiais plásticos é muito significativo, pois eles apresentam as seguintes características: - resistência à degradação, condição que provoca seu acúmulo nos aterros;- podem conter uma variedade de aditivos, tais como estabilizantes, agentes reforçantes, plastificantes etc., que podem gerar seus próprios efeitos ambientais;- sua baixa densidade causa um maior impacto visual e um aumento do custo de coleta e transporte.
[0016] Assim, a reciclagem é importante por muitas razões, entre as quais geralmente se diz que é positiva para o meio ambiente porque reduz a quantidade de resíduos. Apesar do reconhecimento das vantagens da reciclagem, uma grande porcentagem de materiais recicláveis continua chegando aos aterros.
[0017] Assim como para outros materiais recicláveis, a reciclagem de PEAD possui vantagens significativas. Por exemplo:- ao reciclar PEAD, retira-se material plástico do fluxo de resíduos, podendo-se reduzir o custo total de eliminação de resíduos em aterros;- a reciclagem de PEAD proporciona um meio para gerar renda a partir do material que é separado da corrente de resíduos que é destinada ao aterro;- a reciclagem de PEAD pode simplificar as operações gerais de tratamento do restante dos resíduos;- a reciclagem de PEAD pode contribuir para a segurança e limpeza dos locais de trabalho onde são empregados produtos de PEAD;- é mais rentável produzir um produto de PEAD reciclado que produzi-lo a partir de plásticos virgens.
[0018] O PEAD é bem aceito na maioria dos centros de reciclagem do mundo, pois é um dos polímeros plásticos mais fáceis de reciclar. A maioria das empresas de reciclagem coletam os produtos de PEAD descartados e podem transportá-los a grandes instalações para serem processados. Atualmente, a técnica empregada para a reciclagem de PEAD requer a classificação e a separação do material, de forma a eliminar os resíduos indesejáveis, para que somente o PEAD seja processado. Em seguida, o material PEAD é triturado e fundido a alta temperatura. Pode-se obter dois tipos de produtos finais a partir do material reciclado: o primeiro é em forma de grânulos (pellets'),que serão utilizados mais tarde na fabricação de outros produtos; o segundo pode ser um produto formado por extrusão e sopro, processo através do qual são produzidos principalmente recipientes para detergentes e óleos para motores. Em resumo, a reciclagem de PEAD é realizada atualmente por meio de duas técnicas: (i) extrusão e (ii) sopro.
[0019] No pedido de patente de invenção US 2004241473, é descrito um processo de reciclagem de PEAD no qual utiliza-se uma combinação das duas técnicas mencionadas anteriormente, isto é, o material de PEAD descartado recebe um processamento de moldagem por extrusão e sopro, através do qual podem ser produzidos tanques de combustíveis ou tubulações.
[0020] A publicação espanhola ES 2385105 descreve um procedimento para o pré- tratamento e recondicionamento de material plástico poliolefínico a ser reciclado em forma de polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno de baixa intensidade (PEBD), polipropileno (PP) ou misturas destes materiais plásticos, sendo que o material está presente na forma de flocos de embalagens trituradas ou grânulos; o material plástico a ser processado é aquecido e, ao mesmo tempo, cristalizado, secado e/ou purificado em pelo menos um recipiente coletor ou reator, sob mistura contínua, para o pré-tratamento e recondicionamento de material plástico. O material é aquecido a uma temperatura específica (entre 50 °C e 130 °C no caso do PEAD) e, em seguida, é misturado e cristalizado; por fim, o material é conduzido a um extrusor ou processado para ser transformado em grânulos.
[0021] Assim, não existe e tampouco é sugerido, no estado da técnica, um processo de termofusão para a reciclagem de PEAD como o descrito na presente invenção. O processo da presente invenção proporciona uma solução prática, econômica e inovadora para a reciclagem de PEAD, pois utiliza uma técnica de simples manejo, que não requer equipamentos grandes e caros de cristalização e/ou extrusão. Além disso, o processo permite a produção direta de diversos produtos de PEAD reciclado, que são moldados no próprio molde do forno de termofusão e apresentam, finalmente, características e propriedades físicas que não podem ser obtidas através dos processos de reciclagem de PEAD já conhecidos. A forma, as propriedades físicas e químicas, a aparência e os custos dos produtos de PEAD reciclado por meio do processo de termofusão da presente invenção conferem um efeito surpreendente e inesperado em relação ao descrito no estado da técnica.
[0022] A presente invenção refere-se a um processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD) por meio de termofusão, que compreende as etapas de: - trituração de recipientes de PEAD descartados; - armazenamento do material triturado em big bags, - vertedura do material triturado em um recipiente de lavagem; - lavagem do material triturado com um desengordurante biodegradável; - enxágue do material triturado com água pura; - armazenamento do material triturado limpo em big bags, - vertedura do material triturado, limpo e seco em um forno de termofusão; - processamento do material em forno, por termofusão, sob condições particulares; - retirada do produto termofusionado do forno de termofusão; - prensagem do material termofusionado, e - extração do produto moldado.
[0023] Na invenção apresenta-se, também, um produto laminar em forma de prancha, que é feito de um material reciclado de PEAD e apresenta uma superfície superior e uma superfície oposta inferior.
[0024] A invenção refere-se também a um produto em forma de bloco, que é feito de um material reciclado de PEAD e pode apresentar diferentes superfícies regulares e/ou irregulares.
[0025] Para compreender melhor a presente invenção, deve-se considerar o significado das seguintes expressões:- Termofusão: corresponde a uma fusão molecular, por alta temperatura, transformando as partes fusionadas em uma única peça.- Recipiente: objetos ou utensílios que dispõem de uma cavidade que permite introduzir líquidos, elementos sólidos ou inclusive gases, conforme suas características. Dentro do conceito de "recipiente" estão abrangidos objetos muito diversos, de diferentes formas e tamanhos e elaborados com todo tipo de materiais, ainda que para o presente caso o termo se refira somente a aqueles formados por um material plástico. - Big bag.bolsa flexível, utilizada para o armazenamento e/ou embalagem de diversos produtos ou materiais; no caso da presente invenção, armazena-se PEAD triturado. Seu tamanho é configurado conforme a necessidade, mas pode variar entre 500 e 2.000 quilogramas de capacidade. - Produto laminar: produto de superfícies planas, que apresenta dimensões definidas de comprimento, largura e espessura, e que inclui duas superfícies opostas.
[0026] A presente invenção refere-se a um processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD) por meio de termofusão, através do qual podem ser obtidos produtos constituídos por PEAD reciclado, que apresentam características próprias que não estão disponíveis no estado da técnica, como, por exemplo, os produtos laminares em forma de prancha ou produtos em forma de bloco com diferentes superfícies regulares ou irregulares.
[0027] As técnicas já conhecidas para a reciclagem de materiais de PEAD possuem como elemento central a extrusão do material, o que limita o tipo de produto que pode ser formado a partir dos processos de reciclagem já conhecidos. De fato, os produtos atualmente disponíveis fabricados com material de PEAD reciclado resumem-se a grânulos para segundas aplicações e recipientes para lixo, detergentes e óleos de motor. Na presente invenção, são descritos produtos fabricados diretamente a partir de um processo de reciclagem de PEAD por termofusão.
[0028] Os produtos de PEAD reciclado da presente invenção apresentam características que não são encontradas em outros materiais de PEAD fabricados por outro processo. Assim, os produtos da presente invenção apresentam:sustentabilidade: permite o uso de material reciclado em aplicações nas quais poderia ter sido utilizado material virgem, com o qual necessidades são satisfeitas sem esgotar os recursos naturais disponíveis;durabilidade: a duração do produto pode se prolongar por 600 anos;é texturizável: pelo menos uma das superfícies do produto pode apresentar algum nível de textura; versatilidade: pode ser utilizado em espaços interiores e exteriores; resistência à água: devido a suas qualidades poliméricas, não é afetado pela água, sendo impermeável; temperatura: resiste a grandes oscilações térmicas no ambiente; mudanças atmosféricas: sua estrutura e sua forma não são alteradas pelas mudanças atmosféricas; golpes: sua alta resistência mecânica faz com que resista a golpes normais; é antibacteriano: sua superfície inerte não causa a proliferação de bactérias; facilidade de limpeza: sua resistência química e mecânica permite fácil limpeza superficial; isolação de corrente: por ser um péssimo material condutor de corrente, serve como isola nte de corrente; não desbota: não sofre variação de cor nem de textura; resistência a álcoois, acetonas, gorduras e óleos: devido à resistência química; não é tóxico.
[0029] Após uma repetição e sucessão de testes, foi desenvolvido um processo de termofusão para a reciclagem de materiais de PEAD descartados. Tecnicamente, a termofusão é um processo por meio do qual é obtida a fusão molecular de, pelo menos, duas peças ou produtos, que se transformam então em uma só peça. O processo de termofusão acontece sob condições controladas de temperatura e pressão, enquanto que o tempo de duração do processo dependerá do tipo de produto que é produzido.
[0030] No caso da presente invenção, o processo completo de reciclagem de materiais de PEAD é largamente condicionado pela relevância da termofusão.
[0031] O processo de reciclagem começa, logicamente, com a coleta dos materiais descartados; quando o material de PEAD foi coletado, começa tecnicamente o desenvolvimento do processo da presente invenção, que compreende, em traços gerais, as seguintes etapas: - CORTE: Coloca-se a quantidade necessária de garrafas PEAD em uma máquina trituradora, para obter cortes de lxl cm a no máximo 10x10 cm, que então são armazenados em big bags,que podem conter até 1 tonelada. - LAVAGEM, ENXÁGUE E SECAGEM: O próximo passo é a lavagem, na qual emprega- se uma proporção de 25% de desengordurante biodegradável para cada 20 litros de água. Este processo deve durar de 10 a 14 minutos. Suas especificações técnicas estão diretamente relacionadas à fase de repouso, que permite que os agentes químicos possam agir sobre o plástico, até que este esteja completamente livre da sujeira. Após o enxágue com água pura, por um lapso de 1 a 3 minutos, o plástico passa por um filtro industrial, que funciona como secadora, com um motor que gira a uma velocidade de 80 km/h, por um período de 1 a 3 minutos. Neste momento, o material triturado está pronto para ser guardado em outro big bag,para passar para a etapa de processamento em forno. - PROCESSAMENTO EM FORNO: A quantidade de material a ser processada em forno dependerá do objeto que se quer obter, variando entre a mesma quantidade necessária para obter o objeto, vertida no molde de uma só vez (produtos laminares), e um terço da quantidade estimada necessária para um objeto em particular, em três etapas (produtos em bloco). Se o forno for a gás, deve ser aceso uma hora antes de o material ser introduzido; se o forno for elétrico, deve ser aceso meia hora antes de o material ser introduzido, atingindo-se em ambos os casos uma temperatura entre 150 °C e 158 °C. Para produtos laminares, o material é vertido de uma só vez no molde e, após um minuto, aumenta-se a temperatura do forno a 170 °C; durante os sete minutos seguintes, esta temperatura variará entre 170 °C e 180 °C. Em seguida, o produto é retirado do forno. Para produtos em blocos, por sua vez, o material é vertido no molde em três partes iguais, cada uma em um determinado momento, como forma de garantir a estabilidade do material. A primeira camada permanece 8 minutos, a segunda é vertida 4 minutos mais tarde e a terceira, 3 minutos mais tarde, totalizando um tempo de 15 minutos. As temperaturas do forno correspondentes a cada um destes lapsos de tempo também são especificadas: após um minuto, a temperatura do forno é aumentada a 170 °C; na segunda e na terceira vertedura de material (que correspondem à vertedura do segundo e do terceiro terços do material), não se intervém na temperatura e esta variará entre 170 °C e 180 °C. Neste ponto, o produto termofusionado de PEAD, reciclado, é retirado do forno, para passar para a próxima fase: a prensagem. Em paralelo, tanto no caso dos produtos laminares quanto para os produtos em bloco, o forno é mantido aberto por 10 segundos, para que sua temperatura baixe até uma faixa entre 150 °C e 158 °C, ficando em condições de iniciar um novo processo. - PRENSAGEM: Após ter sido retirado do forno, em 10 segundos o produto deve estar na prensa hidráulica. Os produtos em lâminas são prensados durante 5 segundos e engatados nos Ts da prensa; eles são, então, submergidos em água, que deve estar fria, a uma temperatura próximo a 5 °C, durante 3 a 5 minutos. Em seguida, abre-se o molde e retira-se a prancha em formato de lâmina. Para produtos em bloco, o modo de engatar o produto é diferente: enquanto que nos produtos laminares engata-se da superfície para o fundo do molde, nos produtos em bloco engata-se as faces do molde, porque quanto maior o volume, maior a dificuldade de extrair o produto do molde. Em seguida, o produto é submergido em água na mesma temperatura, mas por um período de 5 a 10 minutos, ficando pronto para ser retirado do molde.
[0032] Em termos práticos, o processo da presente invenção pode ser apresentado sequencialmente pelas ações a seguir. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD) por meio de termofusão, que compreende as etapas de: - trituração de materiais de PEAD descartados; - armazenamento do material triturado em big bags, - vertedura do material triturado em um recipiente de lavagem; - lavagem do material triturado com um desengordurante biodegradável; - enxágue do material triturado com água pura; - armazenamento do material triturado limpo em big bags, - vertedura do material triturado, limpo e seco em um forno de termofusão; - processamento do material em forno, por termofusão, sob condições particulares; - retirada do produto termofusionado do forno de termofusão; - prensagem do material termofusionado, e - extração do produto moldado.
[0033] No processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade da presente invenção, os materiais de PEAD descartados podem ser recipientes, lâminas ou redes e, durante a etapa de trituração, os materiais descartados de PEAD são colocados em uma máquina trituradora, sendo triturados até atingirem dimensões aproximadas de 1x1 cm a 10x10 cm; após o material ter sido triturado, ele é transferido aos big bags,que podem conter até uma tonelada de material triturado.
[0034] No processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade da presente invenção, na etapa de lavagem do material triturado, o desengordurante biodegradável utilizado é neutro e o tempo de lavagem é de 10 a 14 minutos; a etapa de enxágue dura de 1 a 3 minutos. A etapa de secagem é realizada por meio de um filtro industrial que atua como secadora, cujo motor gira a uma velocidade de 80 km/h; esta etapa dura de 1 a 3 minutos.
[0035] No processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade da presente invenção, a quantidade de material triturado, limpo e seco que é vertida no forno de termofusão dependerá do tipo de produto que se deseja obter. Caso se queira obter produtos laminares, verte-se a mesma quantidade de material triturado que a quantidade de produto final que se deseja obter. Caso se queira obter produtos em bloco ou de um formato particular, verte-se um terço da quantidade total de material triturado necessária para o produto final que se deseja obter.
[0036] No processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade da presente invenção, se na etapa de processamento em forno for utilizado um forno de termofusão a gás, este forno deve ser aceso aproximadamente uma hora antes de o material triturado ser vertido. Se na etapa de processamento em forno for utilizado um forno de termofusão elétrico, este forno deve ser aceso aproximadamente meia hora antes de o material triturado ser vertido. Independentemente do tipo de forno empregado, no momento de verter o material triturado deve-se atingir na câmara do forno de termofusão uma temperatura entre 150 °C e 158 °C. Para produzir um produto laminar, o material triturado é vertido de uma só vez no molde do forno e, após um minuto, a temperatura do forno é elevada a 170 °C; durante os sete minutos seguintes, esta temperatura varia entre 170 °C e 180 °C e, finalmente, o produto laminar é retirado do forno. Quando é produzido um produto em bloco, o material triturado é vertido separadamente em três partes iguais de material triturado, sendo cada parte vertida em um tempo determinado; a primeira camada de material, equivalente a um terço da quantidade estimada por produto, permanece no forno por 8 minutos; a segunda camada é vertida no mesmo molde que contém a primeira camada e é termofusionada por 4 minutos; em seguida, verte-se a terceira camada, que se deixa termofusionar por 3 minutos; as temperaturas do forno correspondentes a cada lapso de tempo são manejadas de tal forma que, após um minuto, a temperatura do forno é aumentada a 170 °C; na segunda e na terceira variações, que correspondem à vertedura do segundo e do terceiro terços do material, não se intervém na temperatura e esta variará entre 170 °C e 180 °C; finalmente, quando o produto termofusionado é extraído do forno, este último é mantido aberto por 10 segundos, para que sua temperatura baixe até uma faixa entre 150 °C e 158 °C, ficando em condições de iniciar um novo processo.
[0037] No processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade da presente invenção, a prensagem do produto termofusionado é realizada em uma prensa hidráulica, tendo-se a precaução de que o produto termofusionado, após ter sido retirado do forno, não leve mais de 10 segundos para ser transferido à prensa hidráulica. O produto termofusionado de forma laminar é prensado durante 5 segundos e, após ter sido prensado, é engatado nos Ts da prensa e submergido em água fria, a uma temperatura próximo a 5 °C, por 3 a 5 minutos, para que se possa finalmente abrir o molde e retirar o produto em forma de lâmina. Por outro lado, o produto termofusionado na forma de bloco é prensado durante 60 segundos e, após ter sido prensado, é engatado pelas faces do molde e submergido em água fria, a uma temperatura próximo a 5 °C, por 5 a 10 minutos, para que se possa finalmente abrir o molde e retirar o produto em forma de bloco.
[0038] Além disso, na presente invenção, também são protegidos os produtos finais de PEAD obtidos pelo processo de reciclagem anteriormente descrito, abrangendo todos os tipos de produto que possam ser moldados, como: produtos laminares em forma de pranchas de diferentes dimensões, produtos para o revestimento de perfurações mineiras, tubulações de diferentes diâmetros, produtos ornamentais e de decoração, produtos isolantes de condutores elétricos e qualquer outro tipo de produto que possa ser tecnicamente desenvolvido e produzido.
[0039] Umas das aplicações importantes que podem ser obtidas através do processo da invenção é a produção de um produto laminar em forma de prancha, que será feito do material reciclado de PEAD e compreenderá uma superfície superior e uma superfície oposta inferior, sendo que ambas as superfícies poderão ser lisas, ou pelo menos uma de suas superfícies será texturizada. Tal produto laminar em forma de prancha terá dimensões de comprimento e largura que variam entre 5 cm e 2.000 cm, sendo um produto preferido a prancha de forma quadrada com dimensões de 60 cm por 60 cm.
[0040] Os diferentes produtos que podem ser produzidos através do processo da presente invenção, e em particular o produto laminar em forma de prancha, poderão ser de uma só cor, ou poderão ser multicolor e poderão apresentar frisos de diferentes cores.
[0041] No caso da produção de um produto em forma de bloco, este será feito de um material reciclado de PEAD e poderá apresentar diferentes superfícies regulares e/ou irregulares.
[0042] Como já foi mencionado anteriormente, todos os produtos de PEAD reciclado produzidos de acordo com o processo da presente invenção apresentarão qualidades que os diferenciam de outros produtos de diferentes materiais ou de outros produtos do mesmo material virgem, como: durabilidade, versatilidade, impermeabilidade, resistência a mudanças de temperatura, resistência a mudanças atmosféricas, alta resistência mecânica, facilidade de limpeza, resistência química, isolação de corrente elétrica, é texturizável, é anti bacteria no e não é tóxico. Todas estas qualidades conferem uma vantagem técnica em relação aos produtos reciclados já conhecidos no estado da técnica.
[0043] A lista anterior de produtos não pode ser considerada um limitador na fabricação de produtos através do processo da presente invenção; deve-se incluir, como parte da invenção, todo aquele produto que puder ser fabricado de acordo com o processo de reciclagem de PEAD por meio de termofusão.
Claims (35)
1. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD) por meio de termofusão, caracterizado por compreender as etapas de: - trituração de materiais de PEAD descartados; - armazenamento do material triturado em big bags; - vertedura do material triturado em um recipiente de lavagem; - lavagem do material triturado com um desengordurante biodegradável, que é neutro, em que o tempo de lavagem é de 10 a 14 minutos; - enxágue do material triturado com água pura; - armazenamento do material triturado limpo em big bags; - vertedura do material triturado, limpo e seco em um forno de termofusão; - processamento do material em forno, por termofusão, sob condições particulares; - retirada do produto termofusionado do forno de termofusão; - prensagem do material termofusionado, e - extração do produto moldado.
2. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, para a etapa de trituração, os materiais descartados de PEAD são colocados em uma máquina trituradora.
3. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, na máquina trituradora, os materiais são triturados até atingirem dimensões aproximadas de 1x1 cm a 10x10 cm.
4. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada big bag pode conter até uma tonelada de material triturado.
5. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa de enxágue dura de 1 a 3 minutos.
6. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a etapa de secagem é realizada por meio de um filtro industrial que atua como secadora cujo motor gira a uma velocidade equivalente a 80 km/h.
7. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a etapa de secagem dura de 1 a 3 minutos.
8. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a quantidade de material triturado, limpo e seco que é vertida no forno de termofusão dependerá do tipo de produto que se deseja obter.
9. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por, para obter produtos laminares, verte-se a mesma quantidade de material triturado que a quantidade de produto final que se deseja obter.
10. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por, para obter produtos em bloco ou de uma forma particular, verte-se um terço da quantidade total de material triturado necessária para o produto final que se deseja obter.
11. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, se na etapa de processamento em forno for utilizado um forno de termofusão a gás, este forno deve ser aceso aproximadamente uma hora antes de o material triturado ser vertido.
12. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, se na etapa de processamento em forno for utilizado um forno de termofusão elétrico, este forno deve ser aceso aproximadamente meia hora antes de o material triturado ser vertido.
13. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado por na câmara do forno de termofusão deve-se atingir uma temperatura entre 150 °C e 158 °C no momento de verter o material triturado.
14. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por, para produzir um produto laminar, o material triturado é vertido de uma só vez no molde do forno; após um minuto, a temperatura do forno é elevada a 170 °C; durante os sete minutos seguintes, esta temperatura varia entre 170 °C e 180 °C e, finalmente, o produto laminar é retirado do forno.
15. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por, para produzir um produto em bloco, o material triturado é vertido, separadamente, em três partes iguais, sendo que cada uma destas partes é vertida em um tempo determinado.
16. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a primeira camada de material, equivalente a um terço da quantidade estimada por produto, permanece no forno por 8 minutos; a segunda camada é vertida no mesmo molde que contém a primeira camada e é termofusionada durante 4 minutos, e então verte-se a terceira camada, que se deixa termofusionar durante 3 minutos.
17. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por as temperaturas do forno correspondentes a cada lapso de tempo são manejadas de tal forma que, após um minuto, a temperatura do forno é elevada a 170 °C; na segunda e na terceira variações, que correspondem à vertedura do segundo e do terceiro terços do material, não se intervém na temperatura e esta variará entre 170 °C e 180 °C.
18. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, quando o produto termofusionado é extraído do forno, este último é mantido aberto por 10 segundos, para que sua temperatura baixe até uma faixa entre 150 °C e 158 °C, ficando em condições de iniciar um novo processo.
19. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a prensagem do produto termofusionado é realizada em uma prensa hidráulica.
20. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o produto termofusionado, após ter sido retirado do forno, não leva mais de 10 segundos para ser transferido à prensa hidráulica.
21. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o produto termofusionado de forma laminar é prensado por 5 segundos.
22. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por o produto termofusionado de forma laminar, após ter sido prensado, é engatado nos Ts da prensa e submergido em água fria, a uma temperatura próximo a 5 °C, por 3 a 5 minutos, para que se possa finalmente abrir o molde e retirar o produto em forma de lâmina.
23. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o produto termofusionado na forma de bloco é prensado por 60 segundos.
24. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o produto termofusionado na forma de bloco, após ter sido prensado, é engatado pelas faces do molde e submergido em água fria, a uma temperatura próximo a 5 °C, por 5 a 10 minutos, para que se possa finalmente abrir o molde e retirar o produto em forma de bloco.
25. Processo para a reciclagem de materiais de polietileno de alta densidade (PEAD), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os materiais de PEAD descartados podem ser recipientes, lâminas ou redes.
26. Produto de PEAD reciclado, caracterizado por ser produzido de acordo com o processo de reciclagem por termofusão conforme descrito na reivindicação 1.
27. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por ser um produto laminar em forma de prancheta e apresentar uma superfície superior e uma superfície oposta inferior.
28. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por ambas as superfícies são lisas.
29. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por pelo menos uma de suas superfícies é texturizada.
30. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por suas dimensões de comprimento e largura variarem entre 5 cm e 2.000 cm.
31. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 30,caracterizado por suas dimensões de comprimento e largura são de 60 cm por 60 cm.
32. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por ser monocromático.
33. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por ser multicolor.
34. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado por apresentar frisos de diferentes cores.
35. Produto de PEAD reciclado, de acordo com a reivindicação 26,caracterizado por ser um produto em forma de bloco e poder apresentar diferentes superfícies regulares e/ou irregulares.
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