Attualmente sono stati sviluppati numerosi metodi finalizzati alla separazione dei diversi tipi di plastica esistenti.
Tali metodi si basano su determinate caratteristiche dei materiali, quali il comportamento ai raggi X, la spettroscopia infrarossa, le differenze di colore, le tecniche fisiche, i solventi e i marcatori chimici.
Il primo passo consiste nella separazione manuale dei rifiuti negli impianti di vagliatura. In questi impianti, gli operatori, grazie alla loro esperienza, sono in grado di separare i materiali semplicemente osservandoli.
Tuttavia, questo metodo di differenziazione non è sufficiente per garantire una corretta separazione delle materie plastiche in base ai componenti. Una separazione inadeguata delle materie plastiche può avere gravi conseguenze. Per questo motivo è necessario ricorrere ad altri metodi per la separazione delle materie plastiche.
Il metodo della fluorescenza a raggi X viene utilizzato, ad esempio, per separare il PVC dal PET e consiste nell'irradiare la plastica con tali raggi per rilevare la radiazione secondaria emessa dagli atomi di cloro presenti nel PVC.
La spettroscopia infrarossa consente di identificare i diversi tipi di plastica analizzando la luce riflessa dalla superficie del materiale quando viene sottoposto a radiazione infrarossa. Ogni materiale emette una serie di radiazioni caratteristiche in base alla propria struttura molecolare.
Le telecamere per il rilevamento del colore e dell'opacità delle materie plastiche vengono utilizzate insieme a quelle a infrarossi per effettuare la separazione in un processo continuo.
Le tre tecniche sopra descritte possono essere utilizzate per separare PET, PVC, HDPE, LDPE e PP, ma presentano lo svantaggio di un costo molto elevato delle attrezzature.
Tra le tecniche fisiche figurano l'idrociclone, la separazione triboelettrica e la separazione per differenza di densità.
Nell'idrociclone, un flusso di acqua e particelle di plastica viene lanciato tangenzialmente verso la parte superiore del cono. La forza centrifuga spinge le particelle più pesanti verso l'esterno, dove cadono nella parte inferiore e vengono raccolte, mentre le particelle più leggere si spostano verso la parte superiore. Questo metodo di separazione non offre risultati molto soddisfacenti, rendendo necessaria un'ulteriore operazione successiva.
La separazione triboelettrica si basa sulla diversa carica elettrostatica delle piccole particelle dei polimeri, provocata dall'attrito contro la parete di un vortice d'aria, da cui vengono proiettate verso un campo elettrostatico generato tra due piastre, alle quali viene applicato un potenziale elettrico.
Il metodo basato sulla differenza di densità dei polimeri è noto come “affondamento/galleggiamento” ed è un sistema che consente di separare una miscela di HDPE, LDPE, PP, PS e PVC. La minima differenza nel valore della densità di questi composti è sufficiente per ottenere buoni risultati con questo sistema.
Il procedimento consiste nell'immettere la miscela di plastica (sminuzzata) in acqua, alla quale è stata aggiunta una piccola quantità di tensioattivo, affinché l'acqua bagni la plastica. Le poliolefine rimangono a galleggiare in superficie, mentre il PS e il PVC affondano sul fondo.
La frazione surnatante viene immessa in una miscela di densità inferiore a quella dell'acqua, ovvero una miscela di acqua e alcol. In questo modo l'HDPE affonda, mentre il PP e l'LDPE rimangono a galla.
Un trattamento simile viene effettuato con la miscela di PS e PVC, che viene separata mediante una soluzione salina.
Con questo metodo si ottengono poliolefine e polistirene in frazioni relativamente pure, rispettivamente al 97% e al 95%, mentre ciò non vale per il PVC, che viene raccolto contaminato da altri materiali.
Il procedimento, basato sulla solubilità delle materie plastiche in diversi solventi, consiste nell’utilizzo di un solvente per separare una miscela di HDPE, LDPE, PP, PS e PVC. Come solvente è possibile utilizzare, ad esempio, una miscela di cicloesano e xilene, che provoca la separazione in tre fasi distinte: una di PS, un’altra di PVC e una terza di poliolefine, con purità per fase che oscillano tra il 96 e il 99%. In tutti i casi il recupero del polimero avviene per precipitazione mediante un agente precipitante.
Il metodo del marcatore chimico consiste nell'incorporazione specifica di un determinato marcatore per ciascun polimero, ma poiché l'applicazione principale della plastica è nell'industria dell'imballaggio, gli additivi da incorporare devono essere completamente innocui.
È stato proposto anche l’uso di un codice a barre specifico per ogni polimero, ma data la varietà di dimensioni e forme è difficile riuscire a mettere in pratica questo metodo. Ciò che invece è già in uso, come illustrato nella tabella della pagina seguente, è l’identificazione delle 7 materie plastiche più utilizzate, con i rispettivi simboli, che, una volta stampati su ciascun articolo, ne consentono la separazione in modo rapido e sicuro.
IDENTIFICAZIONE DELLE MATERIE PLASTICHE RICICLABILI
