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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.97.2021.tde-14062022-110757
Document
Author
Full name
Bianca Maria Rodrigues
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Lorena, 2021
Supervisor
Committee
Saron, Clodoaldo (President)
Aguiar, Leandro Gonçalves de
Rabello, Marcelo Silveira
Shigue, Carlos Yujiro
Title in Portuguese
Estudo da separação triboeletrostácia de resíduos poliméricos pós-consumo para reciclagem
Keywords in Portuguese
Polímeros
Reciclagem
Resíduos pós-consumo
Separação triboeletrostática
Tribocarregamento
Abstract in Portuguese
A crescente produção de polímeros e a geração de resíduos destes materiais têm sido motivo de preocupação em todos os países e, consequentemente, gerando a necessidade de encontrar processos viáveis que permitam a reutilização ou reciclagem dos resíduos poliméricos de forma a preservar o meio ambiente. Sendo assim, a reciclagem de resíduos poliméricos é considerada a melhor maneira de tratá-los. À vista disso, uma das etapas importantes neste processo está na separação dos resíduos poliméricos em seus diferentes tipos. Uma técnica altamente promissora que pode ser empregada no processamento de resíduos poliméricos é a separação eletrostática. Quando usada em conjunto com um processo de tribocarregamento, se denomina separação triboeletrostática. Esta técnica apresenta vantagens, pois, em geral, compreende uma separação a seco, não faz uso de substâncias que possam degradar os materiais poliméricos, além de não envolver altos custos para aplicação. Este trabalho visou elaborar um sistema aperfeiçoado de separação triboeletrostática de polímeros e avaliar o desempenho e viabilidade desse método na separação de diversas misturas de resíduos pósconsumo de polímeros termoplásticos. Dois protótipos de sistemas de separação em escala laboratorial foram desenvolvidos a partir de tribocarregadores constituídos de policloreto de vinila (PVC) e de poliestireno (PS), testando a eficiência de separação em misturas binárias e ternárias de resíduos pós-consumo de politereftalato de etileno (PET), polietileno de alta densidade (PEAD), polipropileno (PP), copolímero de acrilonitrila-co-butadieno-co-estireno (ABS) e PVC. Índices elevados de separação e pureza dos polímeros, atingindo valores acima de 90%, foram alcançados após o controle de parâmetros fundamentais do processo tais como tempo de carregamento, umidade do material, tamanho das partículas, geometria do dispositivo e ciclos de reprocessamento. A técnica de separação triboeletrostática mostrou grande potencial para aplicação em sistemas mecanizados e em larga escala para a segregação de resíduos de polímeros termoplásticos em operações de reciclagem, o que pode contribuir para o avanço da reciclagem de polímeros, levando também a diminuição de danos causados ao meio ambiente
Title in English
Study of triboelectrostatic separation of post-consumer polymeric waste for recycling
Keywords in English
Polymers
Postcomsumption waste
Recycling
Tribocharger
Triboeletrostatic separation
Abstract in English
The increase in production of polymers as well as the generation of waste from these materials have been a matter of concern in all countries, leading to the search for viable processes for reuse or recycling of polymeric waste in order to preserve the environment. Therefore, the recycling of polymer waste is considered the best alternative to treat it. The separation of polymeric waste into its different types is a fundamental step for polymer recycling and the triboeletrostatic separation has emerged as a promising technique for this purpose since it presents some advantages such as dry separation, absence of chemical products for separation and lower cost for application. This study aimed to elaborate an improved a system for triboelectrostatic separation of polymeric waste and to evaluate the performance and viability of this method in the separation of several mixtures of postconsumption waste from thermoplastic polymers. Two prototypes of triboeletrostatic separation systems were developed in laboratorial scale from tribocharger constituted by polyvinylchloride (PVC) or polystyrene (PS) with the purpose of testing the separation efficiency in binaries and ternaries mixtures of post-consumption waste of polyethyleneterephthalate (PET), high-density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene copolymer (ABS) and PVC. High separation and purity indexes, up to 90 wt%, were achieved for polymers waste after the control of the fundamental parameters in the process such as charging time, material moisture, particles size, geometry of the device and cycles of reprocessing. The triboeletrostatic separation showed high potential for application in mechanized systems as well as in large scale of production for the segregation of thermoplastic polymers waste in recycling processes, that can contribute to the advancement of polymer recycling, leading also to the decrease in damages caused on the environment.
 
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EMD21002_O.pdf (2.70 Mbytes)
Publishing Date
2022-06-14
 
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