Compounding e filtrazione in un unico step per il riciclo di PCR

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Per il riciclo di materie plastiche post consumo (PCR) o di qualsiasi polimero contaminato, Coperion ha recentemente sviluppato il sistema ZSK FilCo, che consente di effettuare compoundazione e filtrazione in un unico passaggio.

Con il nuovo impianto, gli scarti in plastica vengono alimentati in un estrusore bivite ZSK, dove vengono fusi, omogeneizzati e liberati dalle sostanze volatili. La massa fusa viene successivamente convogliata in un filtro per eliminare tutte le sostanze contaminanti, prima di fare ritorno all’estrusore ZSK, per essere mescolata con rinforzi o riempitivi.  

Rispetto alle linee di produzione a due fasi (che, fino a oggi, costituivano la norma nel settore), il nuovo ZSK FilCo di Coperion si contraddistingue per la configurazione molto più lineare delle apparecchiature. Il consumo di energia e le emissioni generate dal processo di estrusione risultano inoltre ridotti di oltre il 50%. ZSK FilCo è inoltre in grado di raggiungere una qualità del prodotto molto più elevata rispetto al passato. Le “rimescolazioni” possono essere prodotte molto più rapidamente e i dosatori gravimetrici garantiscono la massima precisione durante l’incorporazione degli additivi, per un risultato ottimale.

Un unico sistema di produzione per compoundazione e filtrazione

ZSK FilCo semplifica enormemente il riciclo delle materie plastiche post consumo e di qualsiasi polimero altamente contaminato

Negli impianti di riciclo convenzionali, il PCR e i polimeri contaminati devono dapprima essere fusi con l’ausilio di un estrusore monovite o bivite, per poi essere filtrati e pellettizzati. Affinché le materie plastiche possano essere riutilizzate in nuove applicazioni finali, la massa filtrata viene successivamente convogliata in un estrusore bivite separato, dove viene nuovamente fusa e mescolata con additivi, materiali di rinforzo e riempitivi, prima di essere pellettizzata.

Con questa configurazione, però, oltre al notevole consumo d’energia per la doppia fusione, il materiale riciclato è soggetto a un’elevata sollecitazione termica che, a sua volta, si traduce in una maggiore degradazione, in un accorciamento delle catene polimeriche e, di conseguenza, in una minore qualità del prodotto finale.

Il nuovo ZSK FilCo permette invece di fondere, filtrare, mescolare e pellettizzare il riciclato con un unico sistema produttivo. I rifiuti plastici vengono alimentati nell’estrusore ZSK sotto forma di rimacinato, fibre, fiocchi o agglomerati e vengono fusi, omogeneizzati e “devolatilizzati” nell’estrusore stesso, insieme a tutti i loro componenti (PE, PP, PA, PS, PC/ABS ecc.). Successivamente, la massa fusa viene fatta passare attraverso un filtro integrato, che elimina tutti i contaminanti. La massa viene quindi reimmessa nella sezione di processo dell’estrusore ZSK, dove vengono aggiunti materiali di rinforzo come fibre di vetro o di carbonio, legno, oppure riempitivi come talco, CaCO3 o XPE macinato. Infine, la massa fusa, così rimescolata, viene pellettizzata. 

Prodotti di qualità superiore e ridotto consumo d’energia

Scarti di imballaggi in plastica post consumo (PCR)

L’ingombro del sistema ZSK FilCo è inoltre più ridotto. Tutti i flussi di prodotto vengono aggiunti al processo secondo il principio gravimetrico e senza fluttuazioni. Il riciclato deve essere fuso un’unica volta. Per questo, ZSK FilCo raggiunge livelli qualitativi del prodotto finale costantemente più elevati rispetto ai sistemi multifase normalmente utilizzati per questo tipo di riciclo.

Inoltre, con la nuova soluzione il consumo d’energia e le emissioni generate dal processo di estrusione risultano sensibilmente ridotti. Grazie all’elevata quantità di energia meccanica applicata dall’estrusore bivite, il processo di fusione è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a quanto avviene con un estrusore monovite. Inoltre, il secondo processo di fusione per la compoundazione viene totalmente eliminato e anche la pellettizzazione dei composti intermedi viene meno.

Marina Matta, team leader Process Technology Recycling di Coperion, è molto orgogliosa di questo nuovo sviluppo: “Il sistema ZSK FilCo è, ancora una volta, il risultato dei nostri sforzi mirati per ottimizzare il riciclo delle materie plastiche e aumentare ulteriormente la sostenibilità dell’intero processo. L’eccellente efficienza energetica e l’elevata qualità raggiunta nel prodotto finale sono vantaggi importanti, che renderanno il riciclo di PCR e di altri polimeri più interessanti per molte aziende”.


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