Materiale per l'esame di Scienza e tecnologie dei materiali e materiali per il design

RICICLO DELLA CARTA

Questo riciclo produce una materia seconda di qualità inferiore al materiale vergine ed è meno bianca. Ogni volta che il macero

viene pulito per eliminare il suo colore grigio, produce scarti, questo è un rifiuto industriale con dei notevoli costi di smaltimento.

Quanto più la carta/cartone sono stati trattati con sostanze che gli conferiscono particolari prestazioni tanto più il loro riciclo sarà

costoso e inquinante. La carta, se non inchiostrata, può anche essere sottoposta a una degradazione aerobica, il compostaggio,

assieme ad altri materiali di origine vegetale e/o animale per produrre un ammendante utile per l’agricoltura o per il recupero di

suoli con basso grado di nutrienti naturali corrispondente. I cartoni, se ancora in buone condizioni, possono essere reimpiegati o

riutilizzati più volte. Fasi del riciclo della carta:

1) Raccolta

2) Selezione: avviene nel macero e si separano i diversi tipi di carta per avviarli al settore appropriato per tipo.

3) Triturazione

4) Compressione della carta in balle di diversi quintali

5) Spappolamento della carta: si ottiene lo sfibramento del macero. Si ottiene una sospensione di acqua di fibre,

additivi, contaminanti vari e inchiostri.

6) Separazione inquinanti

7) Lavaggio e raffinazione

8) Eliminazione inchiostri

9) Ottenimento di pasta per carta riciclata

10) Processo di produzione della carta

I limiti tecnici del riciclo sono connessi all’efficienza dell’epurazione e deinchiostrazione. Questo procedimento può essere

effettuato 6/7 volte

IL RICICLO DEI CARTONI PER BEVANDA

Sono prevalentemente riciclati attraverso la separazione dei materiali componenti con recupero della cellulosa per produrre altra

carta e cartone. Il riciclo delle fibre di cellulosa inizia con lo spappolamento dei cartoni oer bevande in acqua in un impastatore

idraulico (pulper). Linea di recupero delle fibre di cellulosa da cartone:

• Impastatore idraulico

• Sistema di filtrazione per alluminio e polietilene

• Sistema di vagliatura grossolana e fine

• Depuratore e centrifuga: elimina piccoli contaminanti ad alta intensità

• Unità di dispersione: elimina costantemente tutti i contaminanti

Dopo 20-50 minuti di mescolamento avviene la delaminazione e gli strati di alluminio e polietilene vengono rimossi lasciando le

fibre sotto forma di pasta pronte per essere trasformate in nuovi prodotti cartacei.

RECICLO DEL VETRO

Insieme ai metalli, è riciclabile all’infinito. Noi lo utilizziamo in tre colori: verde, bianco e ambra. Un impianto di lavorazione del

rottame di vetro ha queste sezioni:

• Tramoggia e nastro trasportatore

• Cernita corpi inquinanti di grosse dimensioni

• Separazione del vetro per colore

• Separazione di differenti fazioni: classificazione granulometrica

• Cernita manuale inquinanti

• Macinazione

• Vagliatura ed aspirazione dei corpi leggeri

Poi il legno frantumato viene spedito alle aziende produttrici per svolgere le rimanenti operazione:

1) Fusione

2) Modellazione

3) Raffreddamento

I vantaggi della raccolta differenziata e del riciclo:

1) Risparmio delle materie prime del 75%

2) Riduzione dei consumi energetici del 20% durante la fusione di rottami

3) Riduzione della massa dei RSU e dei costi per il loro smaltimento del suolo e delle falde acquifere per lesione dei

teloni di protezione delle discariche.

RICICLO DEL LEGNO

Si può ottenere un semilavorato fatto di scaglie o trucioli, oppure si può ricavare la cellulosa per realizzare la carta. La corteccia

può essere usata per produrre compost e/o per la pacciamatura in orticoltura. I rifiuti in legno necessitano una serie di trattamenti

1) Sminuzzamento: con mulini a coltelli

2) Rimozione delle sostanze non legnose: per i metalli si effettua una separazione magnetica mentre gli inerti (materiali

minerali granulari particellari grezzi) e i materiali leggeri (come carta, cartone e plastiche) vengono separati per

classificazione ad aria.

3) Classificazione granulometrica mediante separatori ad aria o vagliatura

La segatura viene spesso usata in miscela nell’impasto di argilla per la fabbricazione di mattoni alveolari leggeri.

RICICLO DELL’ALLUMINIO

I metalli in generale sono facilmente riciclabili perché fondendoli si ottengono semilavorati con caratteristiche identiche a quelle

ottenute con un materiale vergine. Progetto RAIL1 (Riciclo alluminio in forma di lattine):

1) Oltre alle apposite campane stradali si collocano macchine mangia lattine in lui le lattine vengono schiacciate con

una riduzione di 1/10 del loro volume

2) Poi si separano, con estrattore elettromagnetico, le lattine in banda stagnata che vengono inserite nel processo di

recupero dei materiali ferrosi. Fuso e liberato da eventuali corpi estranei è pronto per la creazione di nuovi lingotti di

alluminio.

3) Questi vengono trattati con appositi laminatori che ne assottigliano lo spessore trasformandoli gradualmente in una

sottile lamina che viene tagliata, assemblata in macchinari specifici e nuovamente trasformato in nuovi contenitori

4) I rifiuti di alluminio giungono pressati in balle e vengono frantumati in pezzi di piccole dimensioni e separati da

eventuali parti i materiali diversi dall’alluminio.

Il rottame “pulito” viene trattato a circo 500°C per liberarlo da vernici o altre sostanze aderenti. Viene poi immesso

5) in uno dei due forni da cui il materiale fuso arriva ad un forno oscillante.

Da questo forno l’alluminio liquido, dopo degasaggio e filtraggio, viene colato in placche che saranno trasformate in

6) laminati per formare nuove lattine.

7) I rifiuti di imballaggio in alluminio a valle della fase di selezione vengono avviati alle fonderie di alluminio

secondario.

I valori degli imballaggi in alluminio selezionati variano in relazione all’andamento del valore dei rottami di alluminio ed in

ultima analisi sono connessi al mercato dell’alluminio secondario.

RICICLO DELLA PLASTICA

Riciclo: insieme di operazioni di lavorazione di materie plastiche con lo scopo di produrre materie secondarie da usare per la

produzione di altri manufatti. A seconda del tipo di rifiuto plastico si possono ottenere:

• Dai polimeri termoplastici macinati: granuli o scaglie da utilizzare nella produzione di nuovi manufatti

• Dai polimeri termoindurenti macinati: delle frazioni di materiale utilizzabili come cariche inerti nella lavorazione di

polimeri termoindurenti/termoplastici vergini o riempitivi per altri prodotti poiché possono essere rilavorati essendo

infusibili.

L’incompatibilità rappresenta un problema solo nel caso di riciclo eterogeneo. Nel riciclo chimico i rifiuti sono convertiti in

materie prime (monomeri) e recuperati ed utilizzati come tali. Nel recupero energetico di ha appunto il recupero di energia per

incenerimento dei rifiuti. Il riciclo può essere classificato in:

• Riciclo meccanico

• Riciclo chimico

• Recupero energetico

RICICLO MECCANICO: Si suddivide in riciclo primario (recupero di materiale di scarto degli oggetti stampati; stesse

applicazioni) e secondario (recupero di manufatti già usati; si fa per prodotti che richiedono minori proprietà rispetto al materiale

può aumentare notevolmente la difficoltà dell’operazione di riciclo

di partenza). La presenza di diversi materiali polimerici

meccanico. Infatti l’incompatibilità tra le diverse fase può dar luogo a materiali con scadenti caratteristiche finali.

Il riciclo omogeneo è un’operazione effettuata su polimeri già parzialmente degradati o che comunque sono facilmente degradabili

durante la rilavorazione.

Principali problemi del riciclo meccanico:

1) degradazione durante il periodo di utilizzo

2) degradazione termomeccanica durante la rilavorazione

3) incompatibilità tra i diversi polimeri (va preso in considerazione soltanto quando la plastica da riciclare è costituita da

un miscuglio di diversi polimeri)

4) diversi punti di fusione dei polimeri presenti nel miscuglio

5) diversa forma e dimensione dei materiali

Essenzialmente la vita del polimero viene estesa, ma le applicazioni cambiano

RICICLO ETEROGENEO: si effettua attraverso la lavorazione di un materiale misto contenete: PE, PP, PS, PVC, PET (di

solito in piccole quantità), inerti, altri imballaggi e metalli.

RICICLO OMOGENEO: Nei polimeri termoplastici i polimeri da trattare non devono presentare altri polimeri, materiali inerti,

cariche o additivi in quantità tale da pregiudicare la processabilità.

1) Dopo la fase di raccolta, la plastica viene accuratamente selezionata per tipologia di polimero.

2) I contenitori in plastica cosi divisi vengono poi sminuzzati e puliti.

Attraverso l’estrusione di ottiene, con il calore, un impasto di plastica che, passando attraverso un’apposita filiera si

3) trasforma in uno spaghetto immerso in acqua fredda e, dopo essere stato raffreddato, viene tagliuzzato da una macchina

che (taglierina) diventando così un prodotto granulare che a sua volta viene utilizzato presso gli impianti di stampaggio

per la realizzazione di nuovi manufatti.

Dagli imballaggi di plastica recuperati possiamo ottenere:

1) dal PET: filati per imbottitura, maglioni, pile, moquette, interni per auto, blister oppure nuovi imballaggi.

dal PVC: tubi, scarichi per l’acqua piovana, raccordi e passacavi.

2)

3) dal PE: nuovi contenitori per detergenti, tappi, film per sacchi della spazzatura ecc.

4) Energia

RICICLO CHIMICO: I rifiuti sono convertiti in materie prime (monomeri) e recuperati e utilizzati come tali. Con questo riciclo

si possono ottenere vantaggi consumando solo energia. Questo riciclo è economico dati i forti investimenti per impianti e costi di

gestione. Può essere applicato solo a pochi materiali.

RECUPERO ENERGETICO: I derivati dal petrolio sono costituiti da carbonio e idrogeno, quanti hanno un alto contenuto

energetico. I possibili problemi dipendono dalle emissioni inquinanti, inquinanti che possono essere intrinseci nella natura chimica

del polimero o dovuti alla presenza di sostanze. Le plastiche in generale sono un ottimo combustibile.

Gli impianti moderni di combustione dei rifiuti garantiscono il contenimento delle emissioni in atmosfera e la combustione delle

plastiche non aumenta le emissioni di sostanze nocive. Ogni impianto di combustione dei rifiuti è costituito da 5 sezioni principali:

la preparazione e l’alimentazione del rifiuto

1)

2) la combustione del rifiuto

3) il recupero di calore

4) il controllo delle emissioni in atmosfera

5) la stabilizzazione, lo smaltimento delle ceneri e dei residui solidi

MACCHINE PER IL RECUPERO DI SCARTI DI PLASTICHE OMOGENEE:

Queste macchine sono composte di unità per:

1) granulazione: riduzione in piccoli pezzi degli scarti

2) lavaggio

3) estrusione/pellettizzazione: passano in un estrusore dove vengono