Reciclaje de fibras de alta tenacidad a través de tecnología innovadora

Para producir fibras y filamentos se utilizan varios polímeros, tales como el poliéster, PP y poliamidas, entre otros. La selección depende de la aplicación: las fibras de poliéster, por ejemplo, son utilizadas como fibras de zunchos, filamentos (parcialmente orientado, texturizado por embutido, totalmente embutido), rafia técnica y cuerda, monofilamento, así como fibras no tejidas. Gracias a sus características, el poliéster es usado en la fabricación de varios productos; no se arruga, contrae o encoge; es resistente a la abrasión, lo que lo hace perfecto para tejidos como pantalones, camisas o camisetas; puede ser lavado fácilmente y se seca rápido, por lo que muchos tejidos utilizados en muebles están fabricados en poliéster. Las prendas de vestir usadas para exteriores, usualmente contienen poliéster, ya que cuenta con propiedades como durabilidad y la habilidad de soportar movimientos fuertes y repetitivos; además, el poliéster es hidrofóbico, considerándose como un material apropiado para ambientes húmedos.

La creciente popularidad de las fibras de poliéster en la producción de tejidos se hace evidente en el incremento de su manufactura anual, el cual se elevó desde un nivel de 20 millones de toneladas en 2002, hasta 48 millones en 2015. Para el 2020 se pronostica un crecimiento alrededor de 55 millones [1].

Esto también significa que la cantidad de desperdicio generada durante la producción de fibras y tejidos está creciendo a la par. Cada vez más y más fabricantes de fibras y recicladores de plásticos están teniendo que asumir el reto de reciclar fibra y residuos de telas de producción industrial y pos consumo. El rPET, producido a partir de residuos de fibra y tela, así como el PET pos consumo de botellas se utilizan en un porcentaje del 14,4% en la fabricación de poliéster. China está procesando casi el 80% de los 7 millones de fibras hechas a partir de rPET que se produjeron en 2015 [1].

Muchos dueños de marca están empezando a integrar rPET en sus productos como parte de sus estrategias de sostenibilidad en la búsqueda de productos "verdes". Igualmente, el uso de rPET ha ayudado a reducir costos de material de manera significativa en los años pasados, con lo cual se ha creado un incentivo adicional para los productores y recicladores de PET. Sin embargo, actualmente los precios de resina virgen están presionando los márgenes del rPET [1].

Desafíos en el reciclaje de fibras y telas de alta tenacidad

Las fibras de alta tenacidad de poliéster presentan baja absorción de agua y un encogimiento mínimo en comparación con otras fibras industriales. Se emplean para cuerdas y nudos, cinturones de seguridad, entre otras aplicaciones. La tenacidad es la medida general de la resistencia específica de una fibra, también conocida como relación de resistencia/peso.

Los desafíos en el reciclaje incluyen:

• Manejo de la humedad: las diferentes etapas de producción causan diferentes niveles de humedad, por lo que se deben tomar precauciones.
• El material está disponible en embalados por volumen, tarros, telas, etc. Debido a la resistencia del material, es necesario romperlo en un cortador de eje sencillo.
• Los requerimientos de color no permiten que exista degradación térmica u oxidativa.

La tasa de reutilización de fibras está alrededor del 30%, en la misma aplicación puede llegar a niveles del 100%.

Seleccionando el equipo de reciclaje correcto

El material de entrada y el uso esperado del regranulado son factores importantes a la hora de seleccionar el equipo de reciclaje correcto. Las aplicaciones de reciclaje de fibra de poliéster de alta tenacidad demandan características especiales de la máquina, como el pre-cortado, secado antes de la extrusión, desgasificación por vacío y filtración del fundido. Así mismo, puede requerirse el incremento de la IV (viscosidad intrínseca) de los pellets producidos para lograr las características deseadas en el material final.

Las líneas de reciclaje Starlinger como la recoSTAR dynamic (que le sigue al modelo recoSTAR basic) y el equipo universal recoSTAR han sido instaladas en varias aplicaciones para reciclajes de fibras de alta tenacidad alrededor del mundo.

La alta automatización, eficiencia energética mejorada y un amplio número de aplicaciones son los factores más importantes de la tecnología dinámica recoSTAR. En el alimentador SMART, un disco rotativo en el fondo corta el material y genera fricción. Este proceso calienta y seca el material mezclado, lo densifica y lo lleva cerca al punto de fusión antes de que se alimente al extrusor. El equipo está disponible en seis tamaños de extrusor, para lograr productividades entre 150 y 2.600 kg/h (medida sin desgasificar).

La línea recoSTAR universal es apropiada para el manejo de materiales difíciles de cortar, tales como balas, fibras, telas y aglomeraciones de materia prima. El cortador ACTIVE, paralelo al extrusor, cuenta con un pistón hidráulico que empuja el material contra un eje rotativo enfriado con agua y provee un triturado eficiente. En combinación con un software de control y el tornillo de dosificación, este proceso de preparación de material permite el trabajo con materiales de densidad diferente, sin necesidad de cambio de parámetros de proceso.

Ambas líneas tienen desgasificado de alto vacío para el reciclaje de PET, que asegura una remoción de contaminantes volátiles, tales como aditivos y agentes de acabado. También se debe tener cuidado con la filtración. Es posible tener filtrado de partículas hasta de 25 micrómetros con sistemas de cascada.

El tipo de peletizador depende de la forma de pellets deseada; es posible tener peletizado en hilo o bajo agua. El sistema se puede dotar de manera opcional con medición de color y viscosidad, así como dispositivos para la cristalización y para el tratamiento en estado sólido de pellets y hojuelas.

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¹ Carmichael, Alasdair. “Polyester Continues to Lead Growth”. Presentation at the ITMF Annual Conference, San Francisco, CA, September 10 – 12, 2015.