„La domanda di lastra per imballaggio in PET, che contengono un’alta percentuale di materiale riciclato o addirittura  del 100 % di esso, è recentemente aumentata enormemente a causa di discussioni pubbliche e requisiti legali.

Dr. Carl-Jürgen Wefelmeier, Head of Business Unit Sheet

Sistema di filtrazione
Unità di elaborazione Gneuss con MRS Extruder e RSFgenius Sistema di filtrazione a Cotnyl S.A. in Argentinan

Per poter soddisfare questi requisiti, molti trasformatori si trovano ad affrontare elevati costi di investimento per apparecchiature in grado di trattare materiali riciclati. Dopo tutto, la qualità del prodotto finale deve essere buona.

Una possibilità ideale di combinare bassi costi di investimento con una finestra di lavorazione estesa per il materiale riciclato è offerta da Gneuss Kunstofftechnik GmbH di Bad Oeynhausen con uno speciale servizio di implementazione.

Una delle aziende che ha utilizzato questo servizio è Cotnyl S.A. di San Martino, essendo così  la prima azienda in Argentina ad ottenere l’approvazione locale per la produzione di imballaggi realizzati al 100 % r-PET.

Da un lato, la domanda di imballaggi in plastica è in costante aumento in tutto il mondo a causa delle mutevoli abitudini di consumo, in particolare nel settore alimentare e delle bevande. D’altra parte, gli imballaggi in plastica, in particolare, sono caduti in discredito e hanno ricevuto una nuova attenzione, spesso negativa, da parte del pubblico.

La richiesta di riduzione dei rifiuti e di un riciclo ragionevole degli imballaggi in plastica sta diventando sempre più forte. L’Unione europea ha elaborato direttive giuridiche che prevedono che entro il 31 dicembre 2025 il 50 % degli imballaggi in plastica immessi sul mercato in uno Stato membro dell’UE debba essere riciclato.

Entro la fine del 2030 dovrebbe essere del 55 % e a partire dal 2040 tutti gli imballaggi in plastica dovrebbero essere riutilizzati o riciclati al 100 % in modo da ottenere un ciclo chiuso.

Il mercato sta già rispondendo: secondo un recente rapporto della società di consulenza britannica Eunomia, il consumo di r-PET nell’UE nel 2018 è stato di circa 1,4 milioni di tonnellate, pari al 26 % della domanda totale di PET di 5,3 milioni di tonnellate. Entro il 2030, gli esperti prevedono un aumento della domanda di r-PET fino al 55 %. Circa il 20 % del r-PET esistente è utilizzato per vassoi di PET in tutta Europa, con una percentuale media di materiale riciclato già al 50 % – e la tendenza è in aumento.

Retrofit come alternativa economica ai nuovi investimenti

Retrofit alternativa economica
Unità di estrusione Gneuss per l’installazione in linee di riciclaggio

Questo maggiore uso di materiali riciclati pone problemi a molti produttori di imballaggi. Un tasso di riciclaggio fino al 100% e la progettazione richiesta non sempre soddisfano i requisiti per gli imballaggi, in particolare per gli imballaggi alimentari. Le autorità alimentari e i consumatori si aspettano la massima qualità in termini di colore, purezza, odore e proprietà meccaniche. Le proprietà desiderate spesso non possono essere raggiunte con le attrezzature esistenti progettate per la lavorazione di materiali vergini.

Gli investimenti in linee completamente nuove, con le quali la lavorazione dei materiali riciclati ha successo, non sono sempre possibili per motivi economici o di spazio. Un’alternativa interessante è il retrofit Gneuss.

“Con il know-how nella lavorazione e nel riciclo del PET, nonché con i componenti chiave personalizzati, gli impianti esistenti possono essere ottimizzati e la finestra di lavorazione è notevolmente estesa“

Dr. Carl-Jürgen Wefelmeier, Head of Business Unit Sheet

Sistema di filtrazione indispensabile per alti livelli di contaminazione

termoformati PET
Filtro autopulente Sistema RSFgenius

Gneuss ha già dimostrato a molti clienti in tutto il mondo che l’ammodernamento è una buona alternativa per la lavorazione di materiali riciclati. Ad esempio, Integrity from Chile utilizza da diversi anni i sistemi di Filtration Rotary di Bad Oeynhausen per produrre vassoi termoformati PET con un contenuto riciclato del 70 %. Grazie alla tecnologia brevettata del disco filtrante, Rotary Filtration Systems opera continuamente, con una pressione costante e completamente automatico.

I livelli elevati e variabili di contaminazione del materiale di input sono un grave problema nella lavorazione del riciclo. Soprattutto a causa della crescente domanda di imballaggi ad alto contenuto di materiale post consumo, il materiale riciclato di alta qualità, che per lo più proviene da frazioni di bottiglia selezionata, sono diventati scarsi e i trasformatori devono ripiegare su materiali riciclati con più alti gradi di contaminazione.

Questo ha enormi effetti sul processo di filtrazione. Gli elementi filtranti si sporcano più velocemente e con l’aumentare della contaminazione dell’elemento filtrante, la pressione a monte del filtro aumenta, che a sua volta può portare a fluttuazioni di temperatura e viscosità, e infine l’area disponibile per il passaggio della massa fusa è ridotta.

Questo è dove il sistema di filtrazione RSFgenius con tecnologia back-flushing mostra pienamente il suo vantaggio. La pulizia dell’elemento filtrante viene eseguita completamente in automatico durante il processo di produzione tramite un sistema integrato a pistone, in cui solo una piccola porzione di massa fusa filtrata viene regolarmente spinta ad alta pressione attraverso l’elemento filtrante.

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Il retro fitting dell’estrusore consente il contatto con gli alimenti

linee per lastra PET
Estrusore con sezione MRS

Ci sono molti fattori coinvolti nella lavorazione del PET in generale, e del materiale riciclato in particolare. Oltre alla pulizia meccanica della massa fusa da parte del sistema di filtrazione, l’estrusore ha il compito della pulizia termica. Qui, l’unità di lavorazione dovrebbe funzionare delicatamente al fine di esercitare meno stress meccanico possibile sul polimero sensibile. Attraverso il degasaggio, i componenti a bassa molecolarità come monomeri, oligomeri o prodotti di decomposizione possono essere rimossi dalla plastica

Infine, nella zona sottovuoto: i contaminanti che non possono mai essere esclusi in prodotti riciclati, come solventi, stabilizzatori, acetaldeide o oli, devono essere abbatuti.

Tutte queste funzioni sono combinate nell’estrusore Gneuss Multi-Rotation System (MRS) sulla base di un singolo estrusore a vite. Questo estrusore trasforma il PET sciogliendolo delicatamente e fornisce una superficie di fusione particolarmente grande nella sezione di degasaggio centrale con viti satellite. In questo modo, anche con un semplice vuoto di 25-30 mbar si assicura un’enorme decontaminazione. Ragione sufficiente per l’autorità americana FDA per concedere alla tecnologia MRS di Gneuss una lettera di non-obiezione. In Europa, il “processo di riciclaggio di Gneuss” ha superato la prova di sfida EFSA per il trattamento del PET post-consumo al 100 %.

Argomenti convincenti per molti utilizzatori

I suddetti vantaggi dell’estrusore MRS non solo hanno convinto il cliente argentino Cotnyl, la prima azienda del paese a produrre imballaggi realizzati al 100 % di materiale riciclato, ma anche molti altri produttori in tutto il mondo. Uno di loro del Cile, che, dopo aver acquistato i sistemi di filtrazione dalla Germania, ha ora optato anche per un estrusore di Bad Oeynhausen. L’azienda è stata quindi in grado di aumentare la percentuale di materiale riciclato nei vassoi termoformati PET fino al 100 %. Una soluzione di retrofit perfetta. 

Viscosimetro in linea completa le soluzioni di retrofit

Un cliente in sud america ha deciso, oltre alla MRS 130 con una capacità di circa 1.000 kg/h, di acquistare un’unità di elaborazione Gneuss completa, che comprende RSFgenius 150 e un Viscometro in linea. Quest’ultimo è disponibile anche separatamente ed è ideale come soluzione di retrofit. Misura un piccolo flusso parziale della massa fusa durante la produzione in corso e determina la temperatura della massa fusa e la pressione attraverso un capillare di precisione.

Sulla base di calcoli interni, Viscosimetro costantemente il tasso di taglio e la viscosità dinamica. A seconda dei valori determina, il vuoto nella zona di degassaggio dell’estrusore MRS per mantenere la viscosità del melt entro le tolleranze specificate.

Indipendentemente dal componente chiave, l’estrusore MRS, il sistema di filtrazione o il viscosimetro in linea, il cliente può scegliere singolarmente, o assieme questi tre elementi per produrre foglia di PET, da materiale riciclato, di alta qualità. In combinazione con i servizi di consulenza Gneuss, una soluzione ottimale può essere trovata per quasi tutte le applicazioni.