Reciclagem Paginado.p65

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RECICLAGEM
114 – PLÁSTICO INDUSTRIAL – JUL. 2004
Tecnologia e iniciativas da
indústria impulsionam o
reaproveitamento de
embalagens multimateriais
Comuns em embalagens para alimentos e bisnagas para creme dental, os laminados de
polietileno e alumínio representam um problema para a reciclagem devido à difícil separação
entre as diferentes camadas que os constituem. Para contornar esse obstáculo, a indústria
aposta em soluções diversificadas: enquanto algumas empresas aproveitam a própria mistura de
plástico e metal para a prensagem de chapas ou mesmo a moldagem de produtos por injeção,
novos processos de separação facilitam a reutilização dos materiais isoladamente.
Fabio Venturini e Rafael Bettega,
da redação de PI
O
reaproveitamento de embalagens que possuem em
sua estrutura camadas de plástico
e alumínio – como as caixas de
leite longa-vida, sacos para biscoitos
e salgadinhos ou bisnagas para
creme dental – vem crescendo na
indústria de transformação de
plásticos, tanto com o surgimento
de novas formas de reciclagem
quanto com o espaço conquistado pelas técnicas e aplicações já
conhecidas. No campo
das novidades, processos baseados em
descargas de plasma
ou banhos químicos
separam o plástico e o
metal e permitem o
reprocessamento desses
materiais isoladamente.
Enquanto isso, processos já estabelecidos utilizam a própria
mistura de plástico e
alumínio em aplicações
Mesa e cadeiras montadas com as chapas de PEBD e alumínio
diversas. Em ambos os
casos, parcerias entre empresas
recicladoras, instituições de pesquisa, fabricantes e usuários das
embalagens têm sido importantes
para impulsionar o desenvolvimento tecnológico dos processos
de reciclagem e abrir espaço no
mercado para os produtos obtidos
por meio deles.
Uma das tecnologias de separação baseadas em plasma atualmente em desenvolvimento é fruto do
trabalho conjunto das empresas
TSL (especializada em tratamento de resíduos), TetraPak (fabricante de embalagens cartonadas
longa-vida), Klabin (fabricante de
papel) e Alcoa (produtora de alumínio). O grupo está construindo
uma planta de reciclagem na unidade de Piracicaba (interior do Es-
Esquema representando o processo de separação
por plasma da TSL
tado de São Paulo) da Klabin, com
entrada em operação prevista para
o início de 2005.
A planta deverá ter, segundo informações das companhias, capacidade para processar oito mil toneladas por ano de plástico e alumínio. Desenvolvido pela TSL e já
testado em uma planta-piloto montada pela empresa, o sistema utiliza o plasma para aquecer a mistura
de polietileno de baixa densidade
(PEBD) e alumínio proveniente das
embalagens a altíssimas temperaturas.
Também conhecido como o
“quarto estado da matéria”, o
plasma é uma espécie
de gás energizado, no
qual as moléculas que
o constituem se encontram em intensa atividade elétrica. O sistema a ser implantado
em Piracicaba consiste
em um forno em ambiente de vácuo, alimentado por energia
elétrica, no qual são
geradas as chamadas
“tochas” de plasma.
“As tochas são compostas, basicamente, por
dois eletrodos entre os quais é
mantido um arco elétrico. O arco
transfere a maior parte de sua energia para o gás que se deseja aquecer, ionizando-o e gerando assim o
plasma térmico”, explica Gunther
von Atzingen, supervisor de produto do Departamento de Marketing
da TSL. Sem revelar qual é a substância gasosa a partir da qual as
tochas de plasma são geradas,
Atzingen explica que elas possuem
temperatura média de 15.000ºC,
mas podem atingir até 50.000ºC.
O processo quebra as moléculas
do plástico e faz com que o ma-
Serviço de consulta 0000
terial evapore e se condense na
forma de parafina. O alumínio é
recuperado na forma de lingotes
e usado pela Alcoa para a produção
de novas folhas, que serão reutilizadas nas caixas. A parafina
será vendida para a indústria
petroquímica e utilizada em suas
aplicações já conhecidas (como a
produção de lubrificantes, graxas e
a fabricação de velas, por exemplo).
A separação por plasma será aplicada apenas às camadas de plástico
e alumínio das caixas longa-vida. O
papel será separado anteriormente
por um processo de agitação com
água na própria fábrica da Klabin –
que já garante assim sua parte nos
resultados do processo.
Gunther von Atzingen - TSL
Reator em que ocorre a separação do material
pelo plasma, instalado na
planta-piloto da TSL
RECICLAGEM
empregam essa tecnologia para o
início de 2006.
Da mesma forma que o processo desenvolvido no Brasil, o da
Matsushita utiliza descargas de
plasma para separar as camadas
de plástico e metal dos filmes
laminados. A empresa japonesa
não revelou mais informações sobre sua tecnologia, afirmando
apenas que a principal aplicação
almejada para o sistema é o
processamento das embalagens
usadas em peças eletrônicas e
placas de circuito.
Separação sem plasma
A separação do plástico e do alumínio das embalagens também
Tocha de plasma
O mesmo princípio está sendo
seguido pela japonesa Matsushita
(dona da marca de eletroeletrônicos Panasonic), que também
está desenvolvendo, em parceria
com a Universidade de Kumamoto,
um sistema para a reciclagem de
embalagens laminadas por meio
de plasma. A Matsushita promete o lançamento comercial dos
primeiros equipamentos que
Embalagens cartonadas no hidrapulper, antes (esquerda) e depois (direita) da desagregação
Mistura de PEBD e alumínio
após limpeza
pode ser feita sem o uso do plasma.
No Brasil, o grupo Telus (Rede
Paranaense de Projetos em Desenvolvimento), integrante do Tecpar
(Instituto de Tecnologia do Paraná,
empresa pública vinculada à Secretaria da Ciência, Tecnologia e
Ensino Superior do governo paranaense), desenvolveu para isso um
processo batizado de “neociclagem” química, que já foi aplicado experimentalmente em uma
usina mantida pelo grupo em
Curitiba, em parceria com a prefeitura da capital paranaense.
O processo desenvolvido pelos
pesquisadores do Telus submete
as embalagens laminadas a um
banho químico dentro de um tanque aquecido. Segundo Alexandre Akira Takamatsu, gerente da
Divisão de Tecnologias Sociais do
grupo, o material é imerso em
uma solução baseada em compostos ácidos e tensoativos (ou seja,
que diminuem a tensão superficial do líquido em que estão dissolvidos), a qual “age nas interfaces entre as camadas” e causa sua desagregação.
Takamatsu afirma que, à temperatura de 80ºC, o banho conclui sua tarefa em cerca de três
minutos. O material resultante
passa ainda por uma agitação
mecânica (que garante sua completa desagregação) antes de ser
separado por tipo, compactado e
encaminhado para as empresas
que o reutilizarão.
A usina experimental montada pelo Telus em Curitiba entrou
em operação em 2002, mas foi
desativada no ano passado por dificuldades financeiras (era mantida apenas com recursos do poder público). O grupo tenta agora reativá-la por meio de parcerias com empresas usuárias de
embalagens que forneçam os resíduos de seus processos de envase
e empacotamento. Takamatsu afirma que a busca por parceiros está
se concentrando entre os usuários de embalagens laminadas
apenas com camadas de plástico
e alumínio. Segundo o gerente,
essas embalagens possuem maior
viabilidade econômica em comparação com as cartonadas, pois
são utilizadas por um número
maior de empresas e simplificam
o processo de reciclagem por terem um material a menos em sua
composição.
PEBD e alumínio juntos
Processos mais simples permitem o reaproveitamento de embalagens laminadas sem a separação
do plástico e do alumínio. Os dois
materiais são transformados em
uma espécie de compósito que
pode ser usado na fabricação de
telhas, chapas e objetos diversos.
Extrusão da mistura de
PEBD e alumínio
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No processo fabricação de chapas e telhas, o material é colocado em fôrmas (à esquerda) que são,
então, introduzidas em prensas (à direita)
A TetraPak mantém parcerias
com empresas que realizam esse
tipo de reciclagem com os resíduos de produção de suas caixas
longa-vida. Da mesma forma que
a tecnologia por plasma, o papel
(correspondente a 75% do peso
das embalagens) é separado em
uma primeira etapa, o que é feito
por empresas de reciclagem de
papel, que então repassam o restante do material para outras
companhias. Segundo Mário
Henrique de Cerqueira, engenheiro do Departamento de Desenvolvimento Ambiental da
TetraPak, esse processo é feito
em hidrapulpers, tanques equipados
com rotores (como se fossem grandes liqüidificadores) que provocam
a desagregação do papel pela agitação associada à ação da água.
O PEBD e o alumínio correspondem, em peso, a 20% e 5%
das caixas, respectivamente.
Após separada do papel, a mistura dos dois materiais (constituída por 80% de polietileno e 20%
de alumínio) pode ser processada por extrusão, inclusive para a
produção de pellets destinados à
moldagem por injeção. Para isso,
o material passa antes por uma
nova lavagem (para retirar qualquer
sobra de papel) e por um processo
de aglutinação, que elimina a
umidade e aumenta sua densidade.
Em um estudo realizado em
1999 com a colaboração do Instituto de Química da Universidade
Estadual de Campinas (Unicamp)(1),
a TetraPak analisou as propriedades do compósito de PEBD e
Telha fabricada pela Ecotop
alumínio a partir de pellets extrudados. Os ensaios foram feitos
com base nas normas técnicas da
ASTM (American Society for Testing
and Materials – sociedade americana para testes e materiais).
A análise do material indicou,
entre outros resultados, temperatura inicial de degradação térmica de 245ºC em atmosfera
inerte (argônio) e 229ºC em atmosfera oxidante (ar sintético);
temperatura de cristalização de
92ºC; temperatura de fusão de
109ºC; índice de fluidez de 3,87
g/10 min (em média); condutividade elétrica de 1,11 x 10-8 Ω/cm;
absorção de água de 0,54% e densidade de 0,90 g/cm 3 . A alta
condutividade elétrica é fruto da
presença do alumínio na mistura.
Já o valor baixo obtido para a densidade (que, para o alumínio isolado, é de 2,7 g/cm 3) se deve, segundo o estudo, à presença de bolhas de ar causadas pela evaporação de umidade em excesso no
material, o que poderia ser melhorado com processos de secagem
e aglutinação mais eficientes.
A avaliação das propriedades
mecânicas do compósito obteve
valores de resistência à tração de
10,97 MPa; módulo de elasticidade de 177,6 MPa; deformação de
38,86% e resistência ao impacto
em ensaio Izod de 302 MPa.
Outro destino para o compósito
reciclado de plástico e alumínio é a
prensagem a quente, que permite
a fabricação de chapas e telhas.
Nesse caso, a mistura é triturada
após a separação do papel e disposta em fôrmas, que são então
introduzidas em prensas. O procedimento é semelhante à produção
de compensados de madeira.
A TetraPak também testou as
propriedades de telhas produzidas a partir da reciclagem de seus
produtos. Os ensaios foram descritos em um estudo publicado no
ano passado(2) pelo Departamento
de Desenvolvimento Ambiental
da empresa. Os resultados indicaram valores médios de 7,58
MPa para a resistência à tração,
4,2% para o alongamento na ruptura e 15,1 MPa para a resistência à flexão. A absorção de água
medida foi de 6,5%, índice bastante baixo se comparado com o
definido pelos requisitos para as
telhas fabricadas com compostos
cimentícios (norma NBR 7581),
que é de 37%. O estudo afirma
que as telhas produzidas com o
compósito reciclado de polietileno e alumínio atendem a todos os parâmetros da norma.
Segundo Edy Merendino, engenheiro da área de Desenvolvimento
Telha da Ecotop já instalada
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Ambiental da TetraPak, a fabricação de chapas é a atividade mais
comum entre os recicladores com
que sua empresa mantém vínculos.
Esses parceiros não recebem apoio
direto da TetraPak no fornecimento de material e no desenvolvimento tecnológico, como já ocorreu no
passado, mas sim o que o engenheiro chama de “acompanhamento”.
“Nosso foco principal hoje é o apoio
à coleta seletiva”, diz Merendino,
citando como exemplos de ações
promovidas pela empresa a orientação mercadológica a recicladores
e a doação de equipamentos a cooperativas de coleta em diversas cidades do País.
Objetos montados com chapas de
PEBD e alumínio reciclados das
bisnagas da Unilever
Tubos para creme dental
Também constituídas por filmes laminados de PEBD e alumí-
nio, as bisnagas de creme dental
são outra fonte de matéria-prima
reciclada para a produção de cha-
pas e telhas – pelo mesmo processo utilizado no aproveitamento das caixas cartonadas. Muitas
das empresas recicladoras que
estão nesse ramo de atividade
contam também com o apoio das
companhias envolvidas na cadeia
de produção do creme para obter
a matéria-prima.
A unidade brasileira da multinacional fabricante de produtos
alimentícios, de higiene e limpeza Unilever – dona das marcas
CloseUp e Gessy – mantém um
programa de incentivo à reciclagem de suas embalagens. A
empresa encaminha para o reaproveitamento tanto os refugos
de seu processo de envase quanto
resíduos pós-consumo (coletados
em postos instalados nos supermercados da rede Pão de Açúcar)
e adquire alguns dos produtos fa-
Banco montado com chapas
prensadas produzidas com o material
reciclado das bisnagas
postos em uma fôrma metálica e
embrulhados em um filme de poliéster utilizado como uma espécie de proteção para que o PEBD
não grude na prensa, o qual permanece no produto final e é retirado somente no momento da instalação.
A fôrma com o material triturado é colocada em uma prensa,
onde recebe aquecimento. O
tempo de permanência no equipamento, a temperatura de proceso e a pressão não foram revelados pela Ecotop. Na máquina,
o PEBD derrete e se funde, formando uma placa lisa com os resíduos de alumínio mantidos na
superfície. Uma parte dessas placas é encaminhada para a etapa
de corte. Já as que viram telhas
passam por uma conformadora para
obter o formato ondulado com a
retirada posterior das rebarbas.
Segundo o diretor da empresa,
Amos Rozansky, o material reciclado pode receber pregos e
aceita pintura com tinta acrílica.
“O mais interessante é que este
é um processo de reciclagem que
não gera outros resíduos ou efluentes. Todas as aparas, inclusive o
pó gerado durante a produção das
chapas, são recolocados no início
do processo; não há perda de material”, afirma Rozansky.
O tamanho padrão das chapas
da Ecotop é 2.200 x 1.000 x 6 mm
bricados a partir dos tubos reciclados – como móveis montados a
partir das chapas – para uso próprio.
A Ecotop, sediada no município de Barueri, região da Grande
São Paulo, faz a reciclagem dos
tubos utilizando material fornecido pela Unilever e pela DixieToga, fabricante das bobinas de
semi-acabados para conversão na
embalagem. A empresa reaproveita apenas resíduos industriais –
rebarbas de processo, bobinas e
tubos defeituosos – e emprega o
método de prensagem e aquecimento do material triturado para
fabricar chapas e telhas.
Uma parte da produção é utilizada na construção civil como tapumes para canteiros de obras e
forros de telhados, por exemplo.
A outra parcela vira telhas que
substituem as convencionais,
produzidas com compostos cimentícios. Estes
produtos já são fornecidos
pela empresa em estados
como Bahia, Mato Grosso, Paraná, Pernambuco,
Rio de Janeiro, Rio Grande do Sul, Santa Catarina
e São Paulo, entre outros.
O processo de produção da Ecotop começa
com a colocação do material em um moinho
Vassouras cujas bases foram moldadas por injeção com o
para trituração. Em secompósito PEBD/alumínio
guida, os flakes são dis-
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(comprimento x largura x espessura), mas elas podem ser fabricadas, sob encomenda, com espessuras de 3 a 10 mm. Já as
telhas são fabricadas somente com
a dimensão de 2.200 x 900 x 6 mm.
A garantia de fábrica das telhas
é de cinco anos. A Ecotop garante
que o produto possui percentual
nulo de absorção de água e propicia o isolamento térmico e acústico dos ambientes. “O material
plástico não proporciona a retenção de calor em ambiente coberto
por essas telhas, e o alumínio que
permanece na superfície também
ajuda a refletir a luz do sol”, explica Rozansky.
A Ecotop submeteu seus produtos a testes de carga. Foram realizados dois tipos de ensaios, nos
quais algumas telhas receberam
pesos sobre a sua região central.
Em um desses casos, algumas telhas foram posicionadas individualmente sobre três apoios (dois
nas extremidades e um no centro), suportando uma força vertical de 250 kg sem afundamentos
ou envergaduras. No teste com
apenas dois apoios nas extremidades, quando a aplicação da força vertical atingiu 200 kg a telha
começou a se inclinar no centro.
Fontes diversificadas de
matéria-prima
Algumas empresas fabricam telhas e chapas utilizando como matéria-prima tanto os resíduos das
bisnagas para creme dental quanto os de embalagens cartonadas
longa-vida. É esse o caso da
Ecoway (Itupeva, SP), que também
reaproveita refugos da Unilever e
emprega o mesmo processo da
Ecotop para produzir chapas destinadas principalmente a aplicações como tapumes para a construção civil e separação de cargas
em depósitos. A empresa, que utiliza tanto os resíduos industriais
quanto os pós-consumo, começou
a utilizar o material descartado
pela Unilever recentemente (há
cerca de três meses), mas já trabalhava anteriormente com embalagens cartonadas.
As chapas fabricadas pela Ecoway
têm espessura de 2 a 15 mm. Segundo o proprietário da empresa,
João Paulo Adolpho, elas apresentam como principal vantagem em
relação aos compensados de madeira a resistência à umidade. “As
placas de plástico e alumínio duram até dez vezes mais”, garante
o empresário.
Serviço
Ecotop – tel. (11) 4168-3111; fax
(11) 4168-1771; [email protected]
Ecoway – tel. (11) 4496-3764
Ibicunha – tel. (44) 232-6329
Klabin – tel. (11) 3046-5800; fax
(11) 3046-5926; www.klabin.com.br
Matsushita – www.matsushita.co.jp
Telus – tel. (41) 316-3002 ou 316-3092;
fax (41) 316-3087; www.tecpar.br/telus
TetraP
ak (Divisão de DesenvolvietraPak
mento Ambiental) – tel. (19) 3879-8075;
fax (19) 3879-8015; www.tetrapak.com.br
TSL Ambiental – tel. (11) 30494444; fax (11) 3044-3141; www.
tslambiental.com.br
Unilever – tel. (11) 3741-4326;
www.unilever.com.br
Vöwa – tel. (49 0) 8234-96560; fax
(49 0) 8234-965650; www.voewa.de
A Ibicunha (de Marialva, PR),
também reaproveita caixas longavida e bisnagas para a produção de
suas telhas, que medem 2.130 mm x
940 mm (com 6 mm de espessura).
Segundo o proprietário da empresa,
Emiliano Cunha, as telhas fabricadas com o material proveniente
das caixas longa-vida diferem das
produzidas com as bisnagas apenas
na aparência, pois ambas possuem
as mesmas propriedades.
Cunha processa cerca de 15 toneladas por mês de tubos e 80 de
caixas cartonadas, quantidade que
considera pequena. “Gostaria de ter
200 toneladas por mês”, afirma o
dono da empresa, que só não processa resíduos pós-consumo porque,
segundo ele, esse material já é absorvido por outras recicladoras. Para
Cunha, não existe quantidade suficiente de material para atender ao
interesse crescente do mercado
pelas telhas recicladas. “É preciso
pensar mais em coleta seletiva no
Brasil”, cobra o empresário.
como PVC, PU, PE, PS e fibras
naturais – sintéticas ou mistas. A
Vöwa reprocessa produtos como
potes de iogurte, cabos elétricos,
embalagens de alimentos e até
produtos orgânicos, como fibras
naturais, couro e palha.
O princípio é basicamente o
mesmo (prensagem e aquecimento), mas no caso alemão são utilizadas substâncias aglutinantes
que, dependendo do material, são
aplicadas em proporção de 3 a
10%, o que proporciona um acabamento superficial mais liso em
relação ao produto brasileiro. O
tempo de aquecimento, a temperatura e a pressão dependem do
material processado.
Prensagem com aglutinantes
Uma outra técnica de reciclagem de materiais plásticos por
prensagem também aproveitável
para produtos laminados é utilizada pela companhia alemã Vöwa. O
método, bastante semelhante ao
das empresas fabricantes de telhas, é empregado na fabricação de
semi-acabados a partir de refugos
industriais de diferentes materiais,
BIBLIOGRAFIA
1) VON ZUBEN, Fernando;
NEVES, Fernando. Reciclagem do
alumínio e polietileno presentes nas
embalagens cartonadas TetraPak.
Artigos Técnicos, TetraPak, jan. 2003.
2) CERQUEIRA, Mário Henrique
de. Placas e telhas produzidas a partir
da reciclagem do polietileno/alumínio
presentes nas embalagens TetraPak.
Artigos Técnicos, TetraPak, jan. 2003.

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