Reciclagem Primária

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1 UNIMEP Universidade Metodista de Piracicaba Campus S.B.O. Curso Superior Seq. em Tecnologia de Materiais Poliméricos Disciplina: Gerenciamento de rejeitos sólidos poliméricos Reciclagem Primária Gerson Castiglieri Anis José Devanil Pretel Prof. Márcia A. Silva Spinacé Março/2003 SBO / SP

2 Sumário 1) Resumo Pg 2) Objetivo ) Introdução ) Estudo de caso ) Conclusão ) Bibliografia ) Anexos

3 1) Resumo: Dentro da industria processadora de materiais plásticos, antes da aplicação de um projeto de reciclagem, devem ser verificadas quais são as possibilidades de reduções dos rejeitos. Quando inevitavelmente existirem rejeitos e a reciclagem primária for aplicada, então cuidados e controles devem ser observados para obtenção de um produto de qualidade. Seja por redução de rejeitos ou por métodos de reciclagem, em primeiro lugar quem ganha é o meio-ambiente, porém na industria a viabilização economica é um fator muito importante. Nesta monografia enfatizando a moldagem por injeção poderá ser observado como definir e viabilizar estes processos. 2) Objetivo Esta monografia tem por objetivo definir o conceito de reciclagem primária e a apresentação e discussão de um exemplo prático. Mesmo sendo possível a aplicação deste tipo de reciclagem em diversos processos de transformação de materiais termoplásticos, aqui o processo usado como exemplo prático e esclarecedor é a moldagem por injeção e reciclagem de uma blenda de PPO/PS ( polióxido de fenileno + poliestireno ). 3) Introdução Naturalmente produtos de moldagem defeituosa e sobras ( rebarbas, borras, galhos etc.) podem ser recuperados e já desde a década de 60 a reciclagem primária e feita nas empresas. Mas pense no tempo e empenho perdidos; muito dinheiro é gasto para manter uma máquina de moldagem em operação, portanto faz sentido deixar que esta máquina esteja operando corretamente, evitando deste modo a produção de artigos defeituosos ou sobras desnecessárias. Em outras palavras, tente fazer a coisa certa na primeira vez. Porém nem sempre é possível ou não se dispõe de equipamentos adequados para manter um processo eficiente, como também em muitos casos não é viável ou não é possível eliminar as sobras, no caso da moldagem por injeção os galhos de injeção (jito). Portanto no processo de injeção é comum existir rejeitos seja por defeito de fabricação ou por sobras

4 inevitaveis. Diante esta situação a reciclagem primária apresenta-se como solução imediata. 3.1) Definição A reciclagem primária é o reprocessamento das sobras, das rebarbas e das peças defeituosas dentro da linha de produção das próprias indústrias. Muitas empresas do setor já adotam tal procedimento visando a diminuição de seus custos, outras vendem esses resíduos para empresas recuperadoras. Entretanto, deve-se tomar um especial cuidado na sucessiva repetição desse reprocessamento, pois poderá acarretar degradação do material diminuindo sua qualidade, exigindo assim, um rigoroso controle para não comprometer a imagem da empresa junto aos seus clientes. 3.2) Fatores que afetam a reciclagem primária Quando artigos defeituosos e sobras estão previstos para serem recuperados eles devem ser examinados cuidadosamente, e somente deve ser usado material isento de contaminações do tipo poeiras externas, limalhas, pó do próprio material, umidade e outros. Porque é uma prática comum misturar material virgem (novo) com material recuperado (moído), e quando o material recuperado é contaminado, uma grande quantia de material rejeitado será produzida novamente. Se isto não for verificado, o problema facilmente sairá de controle. Portanto somente recupere o material de boa qualidade. 3.3) Cuidados Quando o material não for reciclado imediatamente, este deverá ser mantido coberto. O moinho e os recipientes de armazenamento devem estar isentos de impurezas. Inspecionar as facas do moinho regularmente para verificar se existem facas quebradas, sem corte ou gastas, e substituir quando necessário. Colocar o material recuperado em equipamento que retire poeira ou impurezas, fragmentos de metais e outros. Trata-lo como material novo, ou seja, armazenar o material recuperado dentro de recipientes fechados numa dispensa limpa e seca. E somente misturar com material virgem na proporção exatamente especificada.

5 3.4) Regranulação automática A regranulação do material também pode ser efetuada numa célula junto à máquina de moldagem, mediante uma unidade automática ou semiautomática de regranulação. Após a regranulação deste material, o mesmo é misturado automaticamente, com material virgem na taxa especificada, e realimentado diretamente no funil da máquina de moldagem. Este tipo de processo tem duas vantagens distintas: minimiza o risco de contaminação e reduz a necessidade de secar materiais higroscópicos novamente. Este sistema é muito utilizado, embora necessite de investimentos e espaço físico nas proximidades da máquina. 3.5) Aplicação e Mistura Todos os materiais termoplásticos podem passar pelo processo de reciclagem primária, porém sabe-se que o material ao ser regranulado pode mudar algumas propriedades, principalmente ao que estiver relacionado ao peso molecular médio, de forma tal que, na aplicação de produtos técnicos isto poderá ser um grave problema. Para minimizar as possíveis alterações das propriedades do material, o ídeal é fazer a mistura do reciclado com o virgem, sendo que para termoplasticos em geral, esta mistura deve conter no máximo 30% de material reciclado. Normalmente o fornecedor de uma determinada matéria-prima já dispõe de especificações de percentual máximo admissível para a mistura do reciclado ao virgem. Quando na aplicação de sitemas automatizados, dois recipientes estarão dispostos para que o equipamento faça o transporte do material virgem e o regranulado já em proporções determinadas, misturando-os antes do funil da injetora. Quando não se dispõe de sistemas automatizados, a mistura poderá ser manual ou em batedores, porém nestes casos a mistura depende de operações manuais, onde deverá haver atenção especial quanto as proporções determinadas e quanto a possibilidade de contaminações.

6 4) Estudo de caso Nesta etapa será apresentado um exemplo prático de implementação da reciclagem primária em uma determinada empresa de médio porte ( 400 funcionários). Será enfocado neste exemplo um sitema de reciclagem mecânica semi-automatizada, e as vantagens provenientes deste processo. 4.1) Introdução O produto em questão, trata-se de uma peça chamada bloco que é injetada em um molde com canal frio distribuindo material para quatro cavidades ( figura 1), onde o peso de cada peça é 61g e o peso do canal 22g. O material utilizado para confecção deste produto é uma blenda de PPO + PS ( polióxido de fenileno e poliestireno) e cerca de peças são produzidas por ano, onde o custo por Kilo do material empregado é cerca de U$ 3,00. Mediante a configuração do produto e molde, já era definido através de outros estudos que não seria feito investimentos no molde para implementação de câmaras quentes, devido altos investimentos e longo tempo de amortização ( 6 anos ). E para aplicação do processo de reciclagem os pré-requisitos definidos foram : a amortização deveria ser inferior a um ano; a principal propriedade do produto, anti-chama (V0), não deveria ser alterada. Figura 1 : Croqui de disposição das cavidades e canal no molde

7 4.2) Aplicação Prática I)Definição e cotação do equipamento adequado: Moinho baixa rotação (210 rpm), potência do motor 2,2 KW, diâmetro dos furos da grelha 5 mm, 2 laminas fixas e 9 moveis. Alimentador automático - em aço inoxidavel e com válvula proporcional de duas bocas com acionamento eletropneumático. Controle remoto - comando universal do tipo planar, para controle de percentual da mistura do material virgem e reciclado. Unidade de aspiração compatível ao equipamento, para aspiração e separação do pó proveniente do regranulado - Ver equipamentos em anexos ( figuras 2, 3, 4 e 5 ) - Cotação do pacote = U$ 4.600,00 O equipamento atende a necessidade do processo, propondo a reciclagem imediata, sem necessidade de secagem do material regranulado e com baixa possibilidade de contaminações. Não foi cotado manipulador dos canais, devido a permanência do operador na injetora também para outras tarefas. Portanto a célula foi considerada semi-automática. II)Estudo de viabilização: a) Quant. de canal gerado por ano = kg b) Custo por Kg do material = U$ 3,00 c) Custo de canais gerados por ano ( a x b ) = U$ 4.950,00 d) Custo do equipamento = U$ 4.600,00 Então com recuperação total dos canais: Viabilização ( d / c ) = 0,92 ano (11 mêses) O custo do equipamento atendeu a viabilização desejada, pois a amortização foi inferior à 1 ano, cerca de 6 vezes menor que investimentos para implementação de câmaras quente.

8 III)Avaliação do produto: a) O percentual máximo admitido para o material conforme indicação do fornecedor da matéria-prima é de 25% b) Sendo o molde 4 cavidades e cada 61g o total é 244 g c) O peso do canal à ser reciclado para as 4 cavidades é 22g d) O percentual de reciclado aplicado ficou em 9% e) Amostras foram executadas com equipamento emprestado, para posterior avaliação em laboratório quanto ao pré-requisito anti-chama. Sendo que a avaliação foi satisfatória e atendeu a condição V0. Analise dimensional também foi executada e não houve alterações. Mediante a avaliação satisfatótia do laboratório e o percentual de reciclado estar abaixo do máximo admissível, o projeto pôde ser aplicado. IV)Aplicação do projeto: a) Adquirir o equipamento b) Instalar e treinar envolvidos c) Identificar peças produzidas a partir do início do projeto Discussão Após aplicação e inicio do projeto, um acompanhamento foi elaborado em função do processo, dimensional e testes anti-chama. Durante 60 dias não foi constatado qualquer problema que comprometesse o produto, onde o projeto foi considerado estável. Os primeiros 11 mêses destinaram-se a viabilização do investimento, sendo que a partir dai a economia ano é de U$ 4.950,00. Conclusão A reciclagem primária é uma alternativa viável quando dentro da industria a redução de rejeitos não é possível. Esta aplicação além de trazer beneficios ao meio-ambiente, traz também benefícios à industria processadora, com reduções de custos consideraveis.

9 Bibliografia 1) E.B. Mano, L.C. Mendes, Introdução a Polímeros, Editora Edgard Blücher, 2 a ed. São Paulo, ) < acesso :00h 3) < acesso :00h 4) Tony Whelan, The Bekum Blow Moulding Handbook, Ed. Bekum

10 Anexos Figura 2 : Célula vista de frente Injetora, alimentador, moedor e secadora Figura 3 : Foco frontal do moedor

11 Figura 4 : Vista trazeira da célula mostrando o filtro de pó gerado pela moagem Figura 5 : Foco do filtro de pó gerado pela moagem