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Evaluación del reciclado de bolsas de plástico antiestaticas industriales en Mexicali, B.C., Mexico

Resumen: El embalaje antiestático se fabrica a partir de Polietileno de baja densidad (LDPE), impregnado con antiestática, la cual emigra continuamente hacia la superficie aumentando la lubricidad del material. A diferencia del método barrera éste material absorbe estática. Su capacidad de absorción es superior a las cargas que puedan ocurrir naturalmente y de esa manera la electricidad estática ha sido disipada antes de llegar al estar en contacto con el producto envasado.

Publicación enviada por M.C. Gustavo López Badilla y Otros Autores




 


Resumen 
El embalaje antiestático se fabrica a partir de Polietileno de baja densidad (LDPE), impregnado con antiestática, la cual emigra continuamente hacia la superficie aumentando la lubricidad del material. A diferencia del método barrera éste material absorbe estática. Su capacidad de absorción es superior a las cargas que puedan ocurrir naturalmente y de esa manera la electricidad estática ha sido disipada antes de llegar al estar en contacto con el producto envasado.

Introducción 
El embalaje antiestático se diseña especialmente para prevenir daños causados por la electricidad estática en componentes electrónicos cuando se empaquetan, se transporten o se almacenan. Las empresas del área electrónica, principalmente, son las utilizan un gran número de bolsas antiestáticas de diversos tamaños para guardar en ellas los tableros y componentes. Algunas bolsas llegan directamente al cliente, pero la mayoría se quedan dentro de la empresa y se depositan en contenedores para posteriormente ser regresadas a EUA, lo cual genera altos costos a la planta, situación que puede disminuir si se rehúsan para fines de producción. 

En promedio, se desechan alrededor de 1650 bolsas antiestáticas al mes por empresa y esto ocasiona una gran perdida a las empresas. Los tamaños de las bolsas varían de acuerdo a los componentes a salvaguardar en estas. Es por esto que se realizo una evaluación para iniciar un proceso de recuperación de este tipo de materiales, con el fin de obtener un ahorro en plantas industriales. Se analizaron cinco empresas de la ciudad de Mexicali, indicando los siguientes resultados de desechos de bolsas de plástico antiestáticas en el 2005 (tabla 1).

Tabla 1. Análisis de desecho de bolsas antiestáticas en plantas industriales de Mexicali.

Empresas del área electrónica

Cantidad / mes

Costos ($10 dlls./ bolsa)

Empresa 1

1689

16890

Empresa 2

1622

16220

Empresa 3

1666

16660

Empresa 4

1691

16910

Empresa 5

1673

16730

Para el proceso de recuperación de bolsas antiestáticas, se desarrollo un análisis textual de los principales tipos de plásticos y sus características fisicoquímicas:

Tipos de plásticos 
Existen diversos plásticos usados en plantas industriales y a continuación se presentan los más utilizados:
a) PET (Tereftalato de Polietileno). Sus principales características son: 
• Alta rigidez y dureza. 
• Altísima resistencia a los esfuerzos permanentes. 
• Superficies barnizadles. 
• Gran indeformabilidad al calor. 
• Muy buenas características eléctricas y dieléctricas. 
• Alta resistencia a los agentes químicos y estabilidad a la intemperie. 
• Alta resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy adecuado para la fabricación de fibras. 
• El PET es un plástico técnico de gran calidad para numerosas aplicaciones. 
• Por ello, entre los materiales más fabricados destacan: envases de bebidas gaseosas, jugos, jarabes, aceites comestibles, bandejas, artículos de farmacia, medicamentos. 

b) PEAD (HDPE, pos sus siglas en ingles-Polietileno de alta densidad). Tiene propiedades muy especificas en su aplicación:
• Se obtiene a bajas presiones.
• Se obtiene a temperaturas bajas en presencia de un catalizador órgano-metálico. 
• Su dureza y rigidez son mayores que las del PEBD.
• Su densidad es 0,94.
• Su aspecto varía según el grado y el grosor.
• Es impermeable.
• No es tóxico.
• Entre los materiales más fabricados con este plástico destacan: envases de leche, detergentes, champú, baldes, bolsas, tanques de agua, cajones para pescado, juguetes, etc. 

c) PVC (Polocloruro de vinilo). Sus características mas especificas son:
• Es necesario añadirle aditivos para que adquiera las propiedades que permitan su utilización en las diversas aplicaciones. 
• Puede adquirir propiedades muy distintas.
• Es un material muy apreciado y utilizado.
• Tiene un bajo precio.
• Puede ser flexible o rígido.
• Puede ser transparente, translúcido u opaco
• Puede ser compacto o espumado.
• Los materiales que más se fabrican con este plástico son: tuberías, desagües, aceites, mangueras, cables, símil-cuero, usos médicos como catéteres, bolsas de sangre, juguetes, botellas, pavimentos.

d) PP (Polipropileno). Sus principales propiedades son:
• Excelente comportamiento bajo tensiones y estiramientos.
• Resistencia mecánica.
• Elevada flexibilidad.
• Resistencia a la intemperie.
• Reducida cristalización.
• Fácil reparación de averías.
• Buenas propiedades químicas y de impermeabilidad.
• Aprobado para aplicaciones con agua potable.
• No afecta al medio ambiente.
• Los materiales fabricados más destacados de este plástico son: envases de alimentos, artículos de bazar y menaje, bolsas de uso agrícola y cereales, tuberías de agua caliente, películas para protección de alimentos.

Estructura Molecular 
La estructura molecular de un plástico consiste de cadenas moleculares muy largas conformadas por unidades que se repiten, denominadas monómeros, enlazadas químicamente. Por lo anterior los químicos y los textos técnicos nos hablan generalmente de polímeros cuando se refieren a los materiales plásticos. 

Por ejemplo, la molécula de polietileno está conformada por unidades de monómero de etileno que se repiten.


Cuando la cadena polimérica es única y no posee ramificaciones a los costados se habla de polímeros lineales, mientras que si presenta ramificaciones se habla de polímeros ramificados.

Molécula de polietileno lineal

Molécula de polietileno ramificado

Reciclado Mecánico
 
El reciclado mecánico es un proceso físico mediante el cual el plástico post-consumo o el industrial (scrap) es recuperado, permitiendo su posterior utilización. Los plásticos que son reciclados mecánicamente provienen de dos grandes fuentes:

1. Los residuos plásticos proveniente de los procesos de fabricación, es decir, los residuos que quedan al pie de la máquina, tanto en la industria petroquímica como en la transformadora. A esta clase de residuos se la denomina scrap. El scrap es más fácil de reciclar porque está limpio y es homogéneo en su composición, ya que no está mezclado con otros tipos de plásticos. 

2. Los residuos plásticos proveniente de la masa de Residuos Sólidos Urbanos (RSU). 

Estos se dividen a su vez en tres clases:
A) Residuos plásticos de tipo simple: han sido clasificados y separados entre sí los de distintas clases.
B) Residuos mixtos: los diferentes tipos de plásticos se hallan mezclados entre sí.
C) Residuos plásticos mixtos combinados con otros residuos: papel, cartón, metales.

Principales procesos existentes:
-Pirólisis. Es el craqueo de las moléculas por calentamiento en el vacío. Este proceso genera hidrocarburos líquidos o sólidos que pueden ser luego procesados en refinerías.

-Hidrogenación. En este caso los plásticos son tratados con hidrógeno y calor. Las cadenas poliméricas son rotas y convertidas en un petróleo sintético que puede ser utilizado en refinerías y plantas químicas.

-Gasificación. Los plásticos son calentados con aire o con oxígeno. Así se obtienen los siguientes gases de síntesis: monóxido de carbono e hidrógeno, que pueden ser utilizados para la producción de metanol o amoníaco o incluso como agentes para la producción de acero en hornos de venteo.

-Metanólisis. Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicación de metanol en el PET. Este poliéster (el PET), es descompuesto en sus moléculas básicas, incluido el dimetiltereftalato y el etilenglicol, los cuales pueden ser luego repolimerizados para producir resina virgen. Varios productores de polietilentereftalato están intentando de desarrollar este proceso para utilizarlo en las botellas de bebidas carbonadas. Las experiencias llevadas a cabo por empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman han demostrado que los monómeros resultantes del reciclado químico son lo suficientemente puros para ser reutilizados en la fabricación de nuevas botellas de PET.

Propuesta de recuperación de bolsas antiestáticas
 
Los costos por el desecho de bolsas de plástico antiestáticas es una situación que los empresarios la consideran como un gasto innecesario, si se puede reducir o evitar el desecho de este tipo de materiales. Es por esto que se tomaron medidas de control para la reducción de estos desechos:
1. Elaboración de un plan de cuidado de este tipo de materiales. 
2. Evaluar las bolsas antiestáticas que no tengan algún daño para ser reutilizadas.
3. Por medio de sus características fisicoquímicas, evaluar la posibilidad de transformarlas en materia prima para que sean fabricadas nuevamente en las empresas de esta ciudad. 

Se realizo un estudio de simulación del proceso de recuperación en el sistema de programación MatLab, en el cual se indica los niveles de desperdicio en un periodo anual, pudiendo reducir alrededor de un 15% en el primer ano y se están elaborando los análisis para anos posteriores (figura 1).

AUTORES:
M.C. Gustavo López Badilla(1), 
Edna A. Márquez Ordaz(2) y 
Lucio Tirado Osuna(2).

1Investigador-Académico, Instituto Tecnológico de Mexicali (ITM), Mexicali, B,C., México.
2Estudiantes de Postgrado en Instituto Tecnológico de Mexicali (ITM), Mexicali, B,C., México. 

14/12/06



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