Quatro desafios enfrentados ao trabalhar com resina pós-consumo (PCR)

A resina pós-consumo é um grânulo de resina reciclada obtido a partir do processamento de produtos plásticos existentes.

A fabricação de PCR envolve processos como os mostrados abaixo:

Etapas da reciclagem de resíduos plásticos para a produção de grânulos de plástico

Processar/reciclar plástico parece emocionante, mas também apresenta seus próprios desafios. São eles:

O que é resina pós-consumo (PCR) e como ela é produzida?

A resina pós-consumo é um grânulo de resina reciclada obtido a partir do processamento de produtos plásticos existentes.

A fabricação de PCR envolve processos como os mostrados abaixo:

Etapas da reciclagem de resíduos plásticos para a produção de grânulos de plástico

Por que a adoção da PCR está crescendo — mas não sem obstáculos

Processar/reciclar plástico parece emocionante, mas também apresenta seus próprios desafios. São eles:

Desafio 1: Coletar resíduos plásticos em grande escala

1. Coleção

Em um mundo altamente populoso e diversificado, é fácil encontrar resíduos plásticos em abundância, mas difícil coletá-los para reciclagem. Existem métodos estabelecidos para coletar e enviar esse material para fábricas que o processam em PCR (plástico reciclado pós-consumo).

Centros de Reciclagem e Máquinas de Coleta Reversa

Em primeiro lugar, a instalação de centros de reciclagem de plástico em todos os mercados consumidores conscientiza as pessoas sobre a existência desses centros. As organizações também podem instalar máquinas de coleta reversa, onde as pessoas são remuneradas pela devolução de resíduos plásticos.

Métodos de coleta em aterros sanitários e porta a porta

Em segundo lugar, os catadores/ambientalistas recolhem toneladas de garrafas de plástico e outros resíduos em aterros sanitários e vendem-nos a indústrias para reciclagem. Esta tarefa está agora a ser realizada por máquinas em cidades em desenvolvimento.

O papel da educação do consumidor na separação de resíduos

Terceiro, educar o consumidor para separar o lixo orgânico do lixo comum em sua residência, para que organizações públicas ou privadas possam coletar facilmente esse lixo e encaminhá-lo para reciclagem em usinas de processamento específicas.

Coleta de resíduos em primeiro lugar

Coleta de Resíduos Segunda

Coleta de Resíduos Terceiro

Desafio 2: Contaminação — O Risco Oculto de Qualidade na PCR

1. Contaminação

Para separar o plástico do lixo comum, é importante entender o resultado dessa separação. O plástico é coletado em diferentes locais onde as pessoas utilizam diversos tipos de produtos. Esses produtos são coletados em combinação com diversos outros materiais. Por exemplo, tampas de PP, garrafas PET, produtos de PS, componentes metálicos, componentes de madeira e muitos outros.

Problemas de mistura de cores e separação de cores

Mesmo após a separação por categoria, ainda estão presentes micropartículas de materiais indesejados, como madeira, metais e outros plásticos. Produtos de cores diferentes da mesma categoria representam outro problema nesta etapa. Fatores de tempo e custo tornam a separação por cor praticamente inviável.

O problema da reciclagem de PET: um estudo de caso

Vamos entender o processo com um exemplo. O plástico comercial mais comum é o PET (Polietileno Tereftalato). Todas as garrafas de refrigerante e água são feitas desse material. Reciclar PET é um desafio, pois diferentes tipos são usados ​​para fabricar refrigerantes, sucos e garrafas de água.

A diferença de cor e propriedades dos materiais (viscosidade, por exemplo) das garrafas PET, bem como a presença de recipientes PET com características variadas, dificulta a reciclagem de plástico em grande escala. A diferença na viscosidade intrínseca de diversos materiais pode resultar em plástico reciclado com viscosidades intrínsecas variáveis ​​em diferentes seções. A viscosidade intrínseca é a medida da contribuição de um soluto para a viscosidade da solução.

Microcontaminantes e seu efeito em peças moldadas

Outros aditivos que contaminam o lote são partículas microscópicas de areia, vidro, plástico ou metal. Essas partículas são processadas juntamente com os produtos plásticos principais, e o PCR obtido contém essas micropartículas. Pequenas partículas/contaminantes produzem manchas pretas, rasgos ou padrões de fluxo durante a moldagem desse PCR.

Desafio 3: Variação de Material e seu Impacto no Desempenho da Moldagem

1. Variação:

Embora o PCR (plástico reciclado de plástico) seja geralmente obtido a partir de plásticos da mesma qualidade, a contaminação ou presença de outras qualidades processadas durante a reciclagem altera as propriedades do material. Por exemplo, o PE (polietileno) pode estar presente no PP (polipropileno) durante a reciclagem. É difícil e caro segregar esses materiais. Assim, o PCR obtido pela reciclagem de 100% de PP geralmente contém de 5 a 20% de PE, o que torna o produto final mais macio/frágil. Além disso, a porcentagem de PE no PCR à base de PP varia de lote para lote.

Por que as propriedades da PCR variam de lote para lote?

Além disso, a porcentagem de conteúdo de PE no PCR à base de PP varia de lote para lote.

Misturando PCR com resina virgem — Encontrando a proporção ideal

Para controlar as propriedades da embalagem, as empresas misturam PCR com resina virgem em percentagens variáveis, com base nos requisitos de qualidade da embalagem. Por exemplo, 25% PCR – 75% Virgem, 50% PCR – 50% Virgem, etc.

Obtenção de cores consistentes em produtos de PCR

Outro problema é a aparência do produto PCR. A aparência natural do PCR é acinzentada. Quando o PCR é moldado, o produto apresenta essa aparência acinzentada. Para obter tonalidades não acinzentadas, ou seja, cores sólidas, adiciona-se o masterbatch/pigmento à resina PCR. A quantidade de masterbatch depende da intensidade da cor desejada e da geometria da peça. Para obter um azul escuro, é necessário adicionar mais masterbatch do que se adiciona à resina virgem. Portanto, com o PCR, é difícil obter cores brilhantes ou translúcidas sem a expertise adequada.

Para a moldagem de PCR, as condições de processamento são um pouco diferentes da moldagem de uma resina virgem da mesma qualidade. Por exemplo, a pressão de injeção geralmente é diferente no PCR em comparação com o material virgem devido à viscosidade inconsistente do PCR. Às vezes, até mesmo a pressão de recalque precisa ser alterada.

Desafio 4: Investimento em infraestrutura necessário para usar PCR

1. Investimento:

Embora seja ecologicamente correto, algumas empresas precisam, ocasionalmente, expandir seus limites para usar PCR em vez de resina virgem. Uma empresa de produção precisaria investir em certos aspectos de sua infraestrutura de produção para poder usar PCR.

Silos de PCR e requisitos de armazenamento

Um silo para PCR é um requisito adicional básico. As propriedades da PCR variam de lote para lote. Para evitar flutuações na qualidade do produto final, uma empresa deve encomendar e armazenar PCR em grandes quantidades e armazená-la em um silo. Um silo adicional representaria um grande investimento para algumas empresas.

Misturadores gravimétricos e custos de masterbatch

A alta necessidade de masterbatch na resina PCR em comparação com a resina virgem também aumentaria o custo por unidade. Quando a resina virgem for misturada com a resina PCR, um misturador gravimétrico deverá ser instalado para garantir uma mistura homogênea.

Como a EIPL ajuda você a navegar na transição para a PCR

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Artigo por

Darshak Mehta

Gestor de projeto

EIPL

Perguntas frequentes: Resina pós-consumo (PCR) na moldagem por injeção

1. O que é resina pós-consumo (PCR) e qual a sua diferença em relação ao plástico virgem?
   O PCR é um plástico reciclado feito a partir de produtos de consumo usados. Ao contrário do plástico virgem, ele possui propriedades variáveis ​​devido ao uso anterior, contaminação e reprocessamento.
2. Quais são as principais etapas envolvidas na conversão de resíduos plásticos em grânulos de PCR?
   O processo inclui coleta, separação, limpeza, trituração, fusão e granulação em grânulos de plástico reutilizáveis.
3. Quais são os tipos de plástico mais comumente reciclados em PCR (plástico reciclado a vácuo)?
   Os tipos mais comuns incluem PET, PP e HDPE, amplamente utilizados em garrafas, tampas e embalagens.
4. O PCR é seguro para uso em embalagens de alimentos e bebidas?
   Pode ser seguro se processado sob regulamentações rigorosas e certificado para aplicações em contato com alimentos.
5. Quais são os principais métodos utilizados para coletar resíduos plásticos para a produção de PCR?
   Os métodos incluem centros de reciclagem, máquinas de coleta reversa, coleta em aterros sanitários e sistemas de separação de resíduos porta a porta.
6. O que é uma máquina de coleta reversa e como ela contribui para a reciclagem de plástico?
   Trata-se de uma máquina que aceita recipientes de plástico usados ​​e recompensa os usuários, incentivando a reciclagem e melhorando a eficiência da coleta.
7. Por que a separação do lixo do consumidor é fundamental para a produção de PCR de alta qualidade?
   A segregação adequada reduz a contaminação, melhorando a qualidade e a reciclabilidade dos materiais.
8. Que tipos de contaminantes são comumente encontrados em resinas de PCR?
   Os contaminantes incluem outros plásticos, metais, madeira, vidro, areia e aditivos.
9. Por que a separação de plásticos com base na cor durante a reciclagem é tão difícil?
   As cores misturadas são difíceis de separar de forma eficiente, e o processo é demorado e dispendioso.
10. Como microcontaminantes como areia, vidro ou metal afetam peças moldadas por PCR?
    Eles causam defeitos como manchas pretas, linhas de fluxo e podem danificar moldes ou canais quentes.
11. Por que a reciclagem de PET é particularmente desafiadora em comparação com outros plásticos?
    Diferentes graus de qualidade e viscosidades intrínsecas em produtos PET criam inconsistências durante a reciclagem.
12. O que causa manchas pretas ou padrões de fluxo em peças moldadas a partir de PCR?
    Microcontaminantes e impurezas no material causam defeitos visuais durante a moldagem.
13. Por que as propriedades do material de PCR variam de lote para lote?
    As variações surgem da mistura de matérias-primas, da contaminação e das condições de processamento inconsistentes.
14. De que forma a contaminação por PE em PCR à base de PP afeta a peça moldada final?
    Isso torna o produto mais macio e menos rígido, afetando o desempenho.
15. Quais são as proporções de mistura de resina PCR com resina virgem comumente usadas na produção?
    As proporções comuns incluem 25:75, 50:50 ou outras misturas, dependendo dos requisitos de qualidade.
16. Por que é mais difícil obter cores brilhantes ou translúcidas com PCR do que com resina virgem?
    O PCR tem um tom cinza natural, exigindo mais pigmento e dificultando a obtenção de cores claras ou transparentes.
17. Como a viscosidade inconsistente do PCR afeta as configurações de pressão de injeção?
    São necessários ajustes na pressão de injeção e de retenção para manter o enchimento consistente e a qualidade das peças.
18. Que investimentos em infraestrutura são necessários para começar a usar a PCR na produção?
    Os investimentos incluem silos de armazenamento, sistemas de mistura e medidas adicionais de controle de qualidade.
19. O que é um silo PCR e por que ele é necessário para garantir a qualidade consistente da produção?
    Um silo de PCR armazena grandes lotes de material para minimizar a variabilidade e garantir uma produção consistente.
20. O que é um misturador gravimétrico e quando ele é necessário para o processamento de PCR?
    Mistura com precisão o PCR com resina virgem, garantindo uma composição consistente do material durante o processamento.
21. De que forma a maior necessidade de masterbatch na PCR afeta o custo por unidade?
    É necessário mais pigmento para obter as cores desejadas, o que aumenta o custo do material por peça.
22. Por que as marcas estão migrando para materiais PCR apesar dos desafios?
    Para atingir as metas de sustentabilidade, reduzir o impacto ambiental e cumprir as regulamentações.
23. Qual a porcentagem de PCR que pode ser usada sem comprometer o desempenho da embalagem?
    Varia de acordo com a aplicação, normalmente entre 10% e 100%, dependendo do projeto e das necessidades de qualidade.
24. De que forma a utilização de PCR contribui para os objetivos de sustentabilidade de uma empresa?
    Isso reduz a dependência de plásticos virgens, diminui o desperdício e apoia iniciativas de economia circular.
25. Como a EIPL apoia as empresas na transição da resina virgem para a resina PCR?
    A EIPL oferece otimização de design, validação de processos, suporte em P&D e implementação completa para a adoção da PCR.