Metodo per separare e recuperare polietilene e alluminio da un materiale poliaccoppiato

L’invenzione si riferisce ad un trattamento dei residui di imballaggi alimentari ( materiale poliaccoppiato) volto alla separazione ed al recupero dei materiali costituenti, in particolare polietilene e alluminio, basato sull’utilizzo di solventi innovativi, riciclabili e a basso costo.

Titolo brevetto Metodo per separare e recuperare polietilene e alluminio da un materiale poliaccoppiato
Area Chimica e biotecnologie
Titolarità Alma Mater Studiorum – Università di Bologna
Inventori Emilio Tagliavini, Paola Galletti, Chiara Samorì, Danilo Malferrari
Ambito territoriale di tutela Internazionale
Stato Disponibile per accordi di licenza
Keywords Riciclo, polietilene, alluminio, imballaggio alimentare, switchable solvents
Depositato il 14/11/2016

I sistemi di imballaggio laminati poliaccoppiati sono materiali molto versatili in gran parte sfruttati nell'industria alimentare. Con l'aumento del numero di applicazioni, il volume di questi prodotti laminati nei rifiuti solidi urbani è cresciuta continuamente, e la loro riciclabilità sta diventando un problema ambientale e socio-economico.

E’ evidente che sarebbe molto vantaggioso recuperare i due materiali separati, e per questo diverse tecniche sono state sviluppate per la separazione di LDPE e alluminio, sia a livello di laboratorio che di impianti pilota. Le diverse tecniche possono essere raggruppate in processi termici, meccanici e chimici.

L'approccio termico (ad esempio incenerimento, plasma o pirolisi) mira a generare energia e recupero di alluminio, la cui qualità, tuttavia, può essere inficiata dalla formazione di una elevata percentuale di ossido di alluminio e residui di pirolisi.

La tecnologia meccanica si basa principalmente sulla esfoliazione del materiale multistrato impiegando anche sostanze chimiche come miscele acquose, tensioattivi, solventi organici o soluzioni acide.

Infine, la strategia chimica prevede la solubilizzazione del LDPE e la precipitazione di alluminio seguito da separazione e recupero del LDPE per evaporazione del solvente o dopo l'aggiunta di un anti-solvente. In quest'ultimo caso i solventi capaci di sciogliere efficacemente il LDPE sono pochi (ad esempio toluene e xileni); tra questi, l’uso di olio vegetale rappresenta uno delle opzioni più ambientalmente sostenibili, nonostante il fatto che cloroformio o alcoli sono poi necessari per la rimozione di residui oleosi da LDPE e alluminio. La qualità e la purezza dei materiali recuperati (Al e LDPE), infatti, influenza fortemente il loro valore commerciale, e questo vale soprattutto per i processi chimici per i quali le condizioni sperimentali possono peggiorare la estrudibilità del LDPE recuperati o la qualità dei fiocchi di alluminio.

L’invenzione fa riferimento ad una nuova tecnologia a base di switchable hydrophilic solvents (SHS) per la separazione e recupero di polietilene a bassa densità (LDPE) e alluminio da imballaggi alimentari (poliaccoppiato). Il nuovo metodo, interamente sostenibile, consente il recupero di entrambi i materiali in elevate quantità (> 99% per l'alluminio e > 80% per il polietilene) e buona qualità (≥ 86% di alluminio non ossidato). L’invenzione  appartiene agli approcci chimici per separare LDPE e alluminio da residui sminuzzati di poliaccoppiato.

Principali vantaggi derivanti dall’invenzione:

- Separazione e riciclo di entrambi i componenti dell’imballaggio poliaccoppiato con buona resa e buone proprietà dei materiali recuperati;

- Possibilità di effettuare ciclo chiuso con completo recupero dei reagenti;

- Condizioni di reazione poco aggressive, basse pressioni e temperature;

- Separazione e recupero di entrambi i materiali costituenti il residuo di poliaccoppiato (Al e LDPE) in buona quantità e qualità. Riciclo dei reagenti economico e di facile realizzazione;

- Riciclo di materie prime da imballaggi alimentari.