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ISSN 2477-9105
Número 28 Vol.1 (2022)
DOI: https://doi.org/10.47187/perf.v1i28.172
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Carrera de Ingeniería Quími-
ca, Riobamba, Ecuador.
*paul.palmay@espoch.edu.ec
El politerealato de eleno (PET) es un termoplásco de la familia de los poliéster no biodegradables,
uno de los mejores métodos para la recuperación de residuos de polímeros es el reciclaje químico. El
objevo del presente estudio fue el reciclaje químico del PET a través de glucólisis catalizada para la
obtención de Bis-2-hidroxiel-terealato (BHET), evaluando la acción catalíca de sustancias como
Acetato de Zinc, Carbonato de Sodio y Óxido de Zinc, en condiciones de presión atmosférica, temperatura
de 180-190°C, empo de dos horas y relación PET/EG de 1:3. La reacción se llevó a cabo en un reactor
de vidrio adaptado con un balón de dos bocas obteniéndose un no polvo blanco con rendimientos
de 85.16, 82.06 y 80.69% para cada sustancia respecvamente. Los productos se analizaron por
espectroscopía infrarroja demostrando la existencia de grupos funcionales caracteríscos del BHET,
además se idencó que la reacción con acetato de zinc presentó el mejor rendimiento, con un valor
de 85,16%, ya que la sustancia posee el metal más acvo. Mediante la glucólisis de PET se obtendrá
BHET que se uliza en la fabricación de productos como espumas de poliuretano, hormigón polimérico,
resinas de poliéster dando una alternava de reciclaje mejorada a dicho material.
Palabras Clave: Despolimerización, reciclaje químico, plásco, elenglicol, catálisis, bis-2-hidroxiel
terealato.
Polyethylene terephthalate (PET) is a thermoplasc from the non-biodegradable polyester family. One
of the best methods for recovering polymer waste is chemical recycling. The objecve of this study was
the chemical recycling of PET through catalyzed glycolysis to obtain Bis-2-hydroxyethyl-terephthalate
(BHET), evaluang the catalyc acon of substances such as Zinc Acetate, Sodium Carbonate and Zinc
Oxide, under condions of atmospheric pressure, temperature of 180-190°, me of two hours and
PET/EG rao of 1:3. The reacon was carried out in a glass reactor adapted with a two-neck balloon,
obtaining a ne white powder with yields of 85.16, 82.06 and 80.69% for each substance, respecvely.
The products were analyzed by infrared spectroscopy, demonstrang the existence of funconal groups
characterisc of BHET, in addion, it was idened that the reacon with zinc acetate presented the
best performance, with a value of 85.16%, since the substance has the most acve metal. Through
the glycolysis of PET, BHET will be obtained, which is used in the manufacture of products such as
polyurethane foams, polymeric concrete, polyester resins, providing an improved recycling alternave
to said material.
Keywords: Depolymerizaon, chemical recycling, plasc, ethylene glycol, catalysis, bis-2-hydroxyethyl
terephthalate.
INFLUENCIA DEL TIPO DE CATALIZADOR EN EL
RENDIMIENTO DE REACCIÓN DE GLUCÓLISIS DE POLI
TEREFTALATO DE ETILENO (PET) POST-CONSUMO.
RESUMEN
ABSTRACT
Inuence of the catalyst type on post-consumer polyethylene
terephthalate (PET) glycolysis reacon performance.
Palmay Paredes Paúl Gustavo*
iD
iD
iD
Alvarado Guilcapi Michele Crisna
Sánchez Rojas Mishell Carolina
Fecha de recepción: 07-12-2021 Fecha de aceptación: 10-02-2022 Fecha de publicación: 01-08-2022
ISSN 2477-9105
Número 28 Vol.1 (2022)
DOI: https://doi.org/10.47187/perf.v1i28.172
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INFLUENCIA DEL TIPO DE CATALIZADOR EN EL RENDIMIENTO DE REACCIÓN DE
GLUCÓLISIS DE POLI TEREFTALATO DE ETILENO (PET) POST-CONSUMO.
Palmay, Alvarado, Sánchez
I. INTRODUCCIÓN
El Poli terealato de eleno se trata de un poliéster
termoplásco semicristalino considerado
como un material versál en la economía
global y ulizado en diferentes aplicaciones,
una de las más importantes, en la industria del
empaquetado, es decir, formando parte de los
envases de productos de primera necesidad
debido a sus propiedades como ligereza,
durabilidad y resistencia química (1), además
de sus bajos costos de producción y facilidad
de obtención. La naturaleza no biodegradable
del material hace que los desechos de éste se
incrementen progresivamente con el pasar de los
años mismo que ha llegado a converrse en un
potente agente contaminante peligroso para el
medio ambiente después de su uso (2).
La Organización Mundial de las Naciones
Unidas ONU menciona que en el mundo se
generan alrededor de 300 millones de toneladas
de residuos pláscos y dentro ésta cifra se
encuentra que al menos 13 millones de toneladas
de residuos pláscos al año son arrojados a los
océanos, factor críco que afecta la biodiversidad,
la economía y salud de las personas y otros seres
vivos.
El PET posee diversas propiedades que lo
convierten en un material 100% apto para el
reciclaje, una de ellas es que, al ser el PET un
polímero termoplásco posee la capacidad de
deformarse y ablandarse al ser somedo al calor
mientras que al enfriarse, éste se convierte en
una masa sólida facilitando su reciclaje, entre los
métodos más ulizados de reciclaje de material
PET, destacan cuatro: I. Reciclaje primario o re
extrusión II. Reciclaje secundario o mecánico
III. Reciclaje terciario o químico IV. Reciclaje
cuaternario o recuperación energéca (3).
El reciclaje terciario o reciclaje químico de
residuos PET se trata de un método de reciclaje
en el que se realiza un tratamiento con productos
químicos especícos provocando la ruptura de las
cadenas largas por medio de un mecanismo de
solvólisis para la obtención de sustancias como
productos principales de reacción dependiendo
del solvente ulizado, éstas corresponden al Bis-
2-hidroxiel terealato (BHET), ácido tereálico
(TPA), terealato de dimelo (DMT) (4), éste
po de reciclaje se da por diferentes técnicas
de despolimerización con el uso de diferentes
disolventes mismo que puede realizarse por: I.
Metanólisis: Metanol II. Glucólisis: Elenglicol III.
Hidrólisis: Ácidos y álcalis IV. Aminólisis: Aminas y
poliaminas y V. Amonólisis: Amoníaco (5).
Actualmente el reciclaje químico del PET ha sido
considerado como una de las alternavas de
reciclaje más ventajosas debido a que éste se
realiza con el objevo de recuperar componentes
petroquímicos sintécos (6). Una de las técnicas
de reciclaje químico que sigue con los principios
del desarrollo sostenible evitando la ulización
de ácidos y álcalis fuertes es la glucólisis de PET,
ésta técnica se trata de la degradación molecular
del material plásco por acción de glicoles, el
más común es el elenglicol (EG) para obtener
el monómero BHET como producto principal
de la reacción, mismo que por reacciones
de policondensación se puede ulizar como
componente principal para la elaboración de
productos sintécos como resinas de poliéster
insaturado, hormigón polimérico, espumas de
poliuretano, entre otros (7).
Acorde a la cinéca de la reacción glucolíca
de PET, se ha demostrado que la reacción sin
la presencia de un catalizador es una reacción
que puede durar hasta 8 horas requiriendo una
energía de acvación de 32 kcal/mol, es así que
el uso de catalizadores es primordial, mismos que
disminuyen la energía de acvación a 19 kcal/
mol, obteniéndose una despolimerización casi
completa y teniendo en cuenta los catalizadores
de transestericación más anes a la reacción (8).
La reacción de glucólisis del PET es una reacción
reversible, siguiendo el mecanismo de reacción
donde los enlaces éster del PET se rompen y
reemplazan con terminales hidroxilo (9), al ser
una reacción reversible es importante conocer las
condiciones de reacción. Según Ragaert y Delva en
su estudio acerca de Glucólisis de PET (10) existen
varios factores que intervienen directamente en
la velocidad de reacción de la glucólisis del PET,
entre ellos I. Temperatura de reacción, misma
que se encuentra en un rango de 180 °C a 250
°C, II. Relación PET/EG de 1:2 o 1:3 (11), III. El
po y la candad de catalizador, como óxido de
zinc, acetato de zinc y carbonato de sodio que se
consideran catalizadores de transestericación
siendo éstos derivados de metales y nalmente
IV. Tamaño de parcula (12).
El presente estudio se basa en la realización de la
reacción de glucólisis de PET reciclado de envases
de agua para bebidas a nivel de laboratorio,
modicando el po y la candad de catalizador
ulizado en el proceso, con el n de determinar
el catalizador ópmo y con el que se obenen los
mejores rendimientos para éste po de procesos.