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UNIVERSIDAD TCNICA DE ORUROFACULTAD NACIONAL DE INGENIERA
INGENIERA INDUSTRIAL
PLANTA DE RECICLADO DEBOTELLAS PET EN ORURO
PROYECTO DE GRADOAUTORA: PAMELA ASTRID BARAHONA SANTOS
06/06/2010
Para optar el grado acadmico de Licenciada en Ingeniera Industrial
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RESUMEN
No todo lo que brilla es oro, reza el dicho, pero un emprendedor visionarioagregara que el oro verdadero puede estar oculto en lo que a primera vista es
poco atractivo y desgastado.
Las oportunidades de negocio estn presentes en todas las etapas de los
procesos productivos, aun despus de que un producto se fabric, envas,
vendi y consumi.
Lo anterior a dado pie para la generacin de nuevos negocios en el ramo de la
recoleccin, acopio, reciclado y venta de los residuos slidos municipales
(RSM).
Actualmente existen plantas pequeas que trabajan en silencio para
aprovechar los residuos de las ciudades, pero an no existe una planta con la
capacidad de reciclaje que pueda consumir los desechos y convertirlos en
productos con valor agregado, es as que el presente proyecto analizar los
diferentes estudios para una Planta de Reciclado de botellas PET en la ciudad
de Oruro.
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AGRADECIMIENTOS
A dios y a mi familia
por todo el apoyo brindado
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DEDICATORIA
A mi madre quien siempre
fue una de mis grandes inspiraciones
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NDICE GENERAL
CAPITULO I: INTRODUCCIN...............................................................................1
1.1. Antecedentes.........................................................................................11.2. Planteamiento del problema..................................................................21.3. Objetivos................................................................................................2
1.3.1. Objetivo general...............................................................................21.3.2. Objetivos especficos........................................................................2
1.4. Justificacin............................................................................................21.4.1. Justificacin acadmica....................................................................2
1.4.2. Justificacin econmica....................................................................21.4.3. Justificacin social............................................................................21.4.4. Justificacin ambiental.....................................................................3
1.5. Alcances y limitaciones..........................................................................3Captulo II: Marco terico....................................................................................4
2.1. Etapas para reciclar el plstico...............................................................42.1.1. Recoleccin......................................................................................4
2.1.2. Clasificacin.....................................................................................42.1.3. Trituracin, Lavado y Secado..........................................................5
2.1.4. Calefaccin del material por medio de friccin y adicin del aditivode reaccin...................................................................................................62.1.5. Separacin de los plsticos no reaccionados...................................6
2.1.6. Filtrado y lavado de las sustancias cidas.......................................62.1.7. Secado y Almacenaje del Acido Terephtalico..................................6
2.1.8. Recuperacin de Ethyleneglycol y Almacenaje de Ethyleneglycol...62.1.9. Productos finalizados Acido Terephtalico y Ethyleneglycol.............6
2.2. Valor Presente Neto................................................................................6
2.3. Tasa Interna de Retorno (TIR)................................................................7Capitulo III: desarrollo del proyecto....................................................................8
3.1. Estudio del mercado...............................................................................83.1.1. Proveedores.....................................................................................8
3.1.2. Competidores...................................................................................93.1.3. Cliente..............................................................................................9
3.1.4. Importacin de PET a Bolivia..........................................................103.2. Caractersticas del producto.................................................................12
Anexos..............................................................................................................13
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Anexos
INDICE DE TABLAS
Tabla N 1: Importacin histrica de PET (resina + preforma)..........................10
Tabla N 2: Caractersticas del producto...........................................................12
Tabla N 2: Caractersticas del producto
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NDICE DE FIGURASFigura 1: Diferentes tipos de envases plsticos..................................................1
Figura 2: Bloques compactados..........................................................................4
Figura 3: Cinta de transporte para clasificacin y separacin.............................5
Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET.......................5
Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET
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INDICE DE GRFICOSGrfico N 1: Importacin Total de PET a Bolivia..............................................10
Grfico N 2: Importacin de PET por las ciudades ms importantes...............11
Grfico N 3: Participacin de importacin de PET por departamento..............11
Grfico N 3: Participacin de importacin de PET por departamento
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NDICE DE ANEXOSANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET...................................13
ANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET
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CAPTULO I: INTRODUCCIN
CAPITULO I: INTRODUCCIN
1.1.Antecedentes
El PET es un material caracterizado por su gran ligereza y resistencia mecnica ala compresin y a las cadas, alto grado de transparencia y brillo, conserva el
sabor y aroma de los alimentos, es una barrera contra los gases, reciclable 100%
y con posibilidad de producir envases reutilizables, lo cual ha llevado a desplazar
a otros materiales como por ejemplo, el PVC.
Su empleo actual es muy diverso; como envase, quizs el uso ms conocido, se
emplea en bebidas carbnicas, aceite, aguas minerales, zumos, ts y bebidas
isotnicas, vinos y bebidas alcohlicas, salsas y otros alimentos, detergentes y
productos de limpieza, productos cosmticos, productos qumicos, lubricantes y
productos para tratamientos agrcolas.
La fabricacin de estos envases se consigue en un proceso de inyeccin-estirado-
soplado que parte de la resina de PET.
En los ltimos aos no solo ha aumentado el peso y el volumen de los desechos
sino que adems, se ha producido un cambio ms significativo en la composicin
de los mismos.
En este sentido, se ha generalizado el uso de distintos tipos de plsticos (Figura1.1) que sustituyen total o parcialmente a los papeles, cartones y vidrios. En este
caso hacemos referencia al uso generalizado d envases descartables de botellas
de plstico, botellas de vidrio, bolsas hueveras de plstico, cajas tetra brick
(conformadas por capas de cartn, plstico y aluminio) y latas de acero o de
aluminio, donde se envasan las cervezas, jugos, gaseosas, etctera.
Figura 1: Diferentes tipos de envases plsticos
Fuente: La Razn
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CAPTULO I: INTRODUCCIN
1.2.Planteamiento del problema
Debido a la falta de empresas que cuenten con las condiciones necesarias en el
reciclaje de botellas PET, es necesario realizar un estudio en la ciudad de Oruro,
que pueda resolver las demandas necesarias de la poblacin.
1.3.Objetivos
1.3.1.Objetivo general
Evaluar el proyecto de inversin en una planta de reciclaje de envases PET para
determinar la viabilidad de la misma en el departamento de Oruro,
especficamente en la ciudad de Oruro. La aprobacin y puesta en marcha de
esta planta significara un beneficio ecolgico y econmico para la regin.
1.3.2.Objetivos especficos
Determinar el tamao de la inversin necesaria para la planta.
Evaluar y especificar el mercado meta.
Proyectar flujos de efectivo y costos relacionados con la operacin
Anlisis de riesgos en el proyecto de inversin.
Emitir un juicio sobre la viabilidad o no del proyecto.
1.1.Justificacin
1.1.1.Justificacin acadmica
Las caractersticas de estabilidad fsica y qumica del PET que son de gran utilidad
para los productos y de las cuales se hace alusin en los siguientes captulos,
hace que su degradacin sea sumamente difcil (hasta 500 aos) cuando se
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CAPTULO I: INTRODUCCIN
convierten en residuos, adems de los grandes volmenes que ocupan dentro de
las celdas de disposicin final.
1.1.2.Justificacin econmica
Se calcula que slo se recupera un 1.5 % del total desechado anualmente en
nuestro pas, por lo que se traduce en costos por manejo de desechos y un
desperdicio en la generacin de recursos, empleos y divisas.
1.1.3.Justificacin social
Tan slo en nuestro pas se generaron 550.000 toneladas de desechos slidos en
el ao 2002 (NegBas, 2003). En cuanto al consumo de envases PET en el ramo
refresquero, se estima que Bolivia es uno de los consumidores principales, la
demanda estimada por Coca Cola es de 3.000 millones de litros por ao (EMBOL,
2007), sin tomar en cuenta otro tipo de alimentos envasados en este material.
1.1.4.Justificacin ambiental
El constante crecimiento de consumo de RESINA DE PET para la produccin de
botellas de envase de refrescos en el mbito nacional y local, generan un
problema ambiental, que es necesario reducir.
1.2.Alcances y limitaciones
El alcance de este proyecto comprende la investigacin de maquinaria y equipos
requeridos para la planta as como el espacio necesario para la construccin y
operacin de la misma. Los costos involucrados para la puesta en marcha, la
inversin inicial, flujos de efectivo proyectados al tiempo de vida del proyecto.
Se limitar a la evaluacin de una empresa encargada de acopio, recoleccin y
reciclado de los envases PET. La elaboracin de productos terminados a base de
esta resina est fuera de este proyecto debido a sus altos costos y a su variedad
de usos.
Por otra parte, el anlisis de financiamiento necesario para poner en marcha elproyecto, tambin queda fuera del estudio.
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CAPTULO I: INTRODUCCIN
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CAPTULO II: MARCO TERICO
CAPTULO II: MARCO TERICO
1.
2.
2.1.Etapas para reciclar el plstico
1.1.1.Recoleccin
Todo sistema de recoleccin diferenciada que se implemente descansa en un
principio fundamental, que es la separacin, en el hogar, de los residuos en dos
grupos bsicos: residuos orgnicos por un lado e inorgnicos por otro; en la bolsa
de los residuos orgnicos iran los restos de comida, de jardn, y en la otra bolsalos metales, madera, plsticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colocarn en
la va pblica y sern recolectadas en forma diferenciada, permitiendo as que se
encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
En un centro de reciclado se reciben los residuos plsticos mixtos compactados
(Figura 2) en fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones
para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiacin
ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razn por la cual se
aconseja no tener el material expuesto ms de tres meses.
Figura 2: Bloques compactados
Fuente: Instituto Mexicano del Plstico Industrial
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CAPTULO II: MARCO TERICO
1.1.2.Clasificacin
Luego de la recepcin se efecta una clasificacin de los productos por tipo de
plstico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado
tecnologas de clasificacin automtica, que se estn utilizando en pases
desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada deeste material, lo cual podra hacerse con el apoyo y promocin por parte de los
municipios.
Figura 3: Cinta de transporte para clasificacin y separacin
Fuente: NAVARINI, Tecnologa y equipos para reciclado PET
1.1.3.Trituracin, Lavado y Secado
El material viene transportado hacia la mquina de lavado y trituracin, que lava
y tritura a la vez al tamao requerido. Las etiquetas de papel vienen eliminadas
en el proceso de lavado.
A continuacin el material viene secado en la mquina secadora centrifuga
dinmica. La mquina de trituracin y la centrifuga tienen sus propios circuitos de
agua.
Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET
Fuente: EUROTECHNO S.A., equipos para reciclado PET
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CAPTULO II: MARCO TERICO
1.1.4.Calefaccin del material por medio de friccin y adicin del
aditivo de reaccin
El material viene rescaldado en una extrusora especial VULCANO y el ingredientede reaccin viene adjunto. La cadena molecular del PET se rompe y se produce
una materia que se disuelve en agua.
Debido a la diferencia de valencias qumicas de la cadena molecular del PET hace
falta agregar un extra cantidad de Ethyleneglycol en un circuito cerrado. El
producto resultante viene se disuelve en agua destilada
1.1.5.Separacin de los plsticos no reaccionados
El material plstico que no reacciona viene separado de la solucin fluida y puedeser tratado en un proceso diferente. El aditivo de reaccin causa la separacin
qumica de Acido Terephtalico de Ethylenglycol. El Acido Terephtalico entra en
unin con el aditivo de reaccin
1.1.6.Filtrado y lavado de las sustancias cidas
Por adjuntar un cido fuerte se libera el Acido Terephtalico, el aditivo de reaccin
se une con el acido, ambos vienen recuperados. Este proceso viene efectuado
con una centrifuga con filtros especiales.
1.1.7.Secado y Almacenaje del Acido Terephtalico
La recuperacin y secado / cristalizacin de Acido Terephtalico viene efetuado en
un horno de microondas. En continuacin viene almacenado en silos para la
venta.
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CAPTULO II: MARCO TERICO
1.1.8.Recuperacin de Ethyleneglycol y Almacenaje de
Ethyleneglycol
La solucin de Ethyleneglycol en agua bien destilada y recuperado y el
Ethyleneglycol liquido viene en almacn para la venta.
1.1.9.Productos finalizados Acido Terephtalico y Ethyleneglycol
De este modo los dos ingredientes bsicos del PET, Acido Terephtalico (70-73%) y
Ethyleneglycol (27-30%) vienen recuperados en condicin limpia qumica.
1.2.Valor Presente Neto
Como se ha mencionado, el valor presente neto o VPN es uno de los criterios
econmicos ms ampliamente utilizados en la evaluacin de proyectos de
inversin (Coss Bu, p.61).
Ser utilizado para determinar la equivalencia en el tiempo cero de los flujos de
efectivo futuros que genera el proyecto y comparar esta equivalencia con el
desembolso inicial (Ibidem).
Para calcularlo se usarn diferentes herramientas ya que se calcular en primera
instancia con los datos que se obtengan de la investigacin de mercado, para
establecer los flujos de efectivo en un ambiente sin cambios y suponiendo que se
comportar de la misma manera durante el tiempo de vida del proyecto.
1.3.Tasa Interna de Retorno (TIR)
Este ndice de rentabilidad es conocido tambin como tasa interna de
rendimiento o TIR, est definida como la tasa de inters que reduce a cero el
valor presente neto.
Se utilizar la funcin TIR para calcular el valor de la tasa interna de retorno.
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CAPTULO II: MARCO TERICO
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CAPTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
CAPITULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
2.
2.1.Estudio del mercado
Si bien inicialmente el material reciclado en hojuelas de de tamao estar
orientado al mercado externo, es necesario desarrollar mercados usuarios del
RPET en el pas a mediano y largo plazo, aadiendo ms valor al material
reciclado.
Un punto clave para el buen funcionamiento del sistema y que permita cerrar el
ciclo de vida del PET es desarrollar mercados internos capaces de absorber el
RPET producido.
Los principales mercados y su situacin se reflejan a continuacin:
a) Fibra textil
Principalmente en forma de artculos de relleno de productos tales como
sacos de dormir, cojines, almohadillas y otros accesorios
Fibras para correas, tejeduras, cinchas y almohadillas de limpieza y
fregado.
Fibras para alfombras, fabricacin de moquetas y suelos sintticos, tejidos
para tapizados.
a) Flejes
Cintas de ligar y atar, principalmente para balas, cajas rgidas.
a) Piezas / productos industriales
Produccin de tapones de frascos de aceites, detergentes.
Produccin de piezas auto motivos (retrovisores, piezas de los equipos de
audio)
a) EnvasesComo se comprender la utilizacin del material reciclado para la
produccin de artculos de mayor valor agregado no es posible de
momento en Bolivia por la falta de tecnologa de inyeccin de PET. Sin
embargo, se estn haciendo algunos esfuerzos para lograr adecuar
tecnologas existentes para inyectar PET (caso Papelera de La Paz).
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CAPTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
1.1.1.Proveedores
Nuestra empresa contara con un proveedor mximo que es el de la Empresa
Municipal de Aseo Oruro, conjuntamente con la recoleccin de materiales Pet
dentro del relleno sanitario de Huajara, tambin se contara con la recoleccin en
Colegios donde se depositaran centros de acopio solo de este material, demanera que tambin se concientice a los estudiantes de este nivel a la seleccin
de materiales desechables creando un mejor tratamiento ambiental y mejora en
la calidad de vida.
1.1.2.Competidores
En la ciudad de Oruro no se tienen competidores dentro del rubro. En Bolivia
existen solo tres empresas dedicadas a este trabajo, como ejemplo citaremos
algunas:
FORPLAST (Cbba.) Se dedica al reciclaje de productos plsticos y en especial a
las botellas plsticas PET, esta empresa no ha seleccionado sus preferencias de
intercambio.
BIORECIC (Sta. Cruz) Empresa dedicada al reciclaje, importacin, exportacin y
aprovechamiento de plsticos caso especial PET. Esta empresa tampoco ha
seleccionado sus preferencias de intercambio.
RECICLANDO (Sta. Cruz) Reciclaje de botellas PET y plstico en general. Acopio y
procesamiento Venta de PET limpio y seleccionado, al igual que las dos
anteriores tampoco ha seleccionado su preferencia de intercambio.
1.1.3.Cliente
Existe un amplio mercado en Lima, pero la empresa que consume ms es MUNDO
VERDE S.A. del Per, que estaran dispuestos a comprar o intermediar con sus
clientes de Asia para el consumo del material reciclado.
Determinacin del consumo aparente de PET en Bolivia:
IMPORTACIN + PRODUCCIN = EXPORTACIN + CONSUMO
Tambin sabemos que Bolivia no produce PET, por tanto en la ecuacin
PRODUCCIN = 0
IMPORTACIN = CONSUMO
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CAPTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
Podramos afirmar que toda la materia importada y transformada en Botellas,
potencialmente es la materia prima para el proyecto de reciclado.
1.1.4.Importacin de PET a Bolivia
Tabla N 1: Importacin histrica de PET (resina + preforma)
Ciudad deingreso 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
TOTAL(Kg.)
COCHABAMBA
191750
503107
544930
971870
617848
580307
705214
684512
4799538
LA PAZ59748
535496
593112
454705
578602
582291
602124
651425
3914709
ORURO0
583190
1803020
2597870
3328250
2480270
3054200
3152462
16999262
SANTACRUZ
1003060
1382354
2336319
3057093
3057093
2656257
2562425
2840466
18895067
TARIJA0 1909
587873
253330
119944
010214
215046
51215663
PANDO
24744
0
28014
5
30142
0829005
TOTAL17922
9528255
2553652
5473348
6877017
3765465
6573062
5077807
5046653244
Fuente: INE
Grfico N 1: Importacin Total de PET a Bolivia
Fuente: INE
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CAPTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
Grfico N 2: Importacin de PET por las ciudades ms importantes
Fuente: INE
Grfico N 3: Participacin de importacin de PET por departamento
Fuente: INE
De los diferentes grficos se puede deducir lo siguiente:
Los ltimos tres aos la importacin anual del PET est alrededor de 7000
TM/ao, si se transformar en nmero de botellas de 2 litros tendramos 145.8
millones de botellas (18 botellas/hab Ao en Bolivia).
El ltimo ao (2005) hay un descenso del 2%.
Estos datos estadsticos nos indican que el proyecto tiene garantizada la provisin
de materia prima (botellas posconsumo), hasta un lmite de por lo menos 4200
TM/Ao, que representa un 60 % del total impostado y que se asume en muchos
pases como la cantidad que inexorablemente va a parar a los botaderos o son
descartados como residuos slidos urbanos (RSU), potencialmente recuperables
por los diferentes mtodos de acopio para su reciclado.
1.2.Caractersticas del producto
Tabla N 2: Caractersticas del producto
PRODUCTO PET RECICLADO GRADO BOTELLACODIGO: RPET - BO001PROVEEDOR: RECICLIN
PROPIEDADES
UNID
AD
VALOR
TPICO
METODO
PRUEBADensidad g/cm3 1,33 D 1505
Color - cristal -Transparencia % 85 D 1746
Forma fsica N/AHojuela(flakes)
-
Tamao (mximo) mm 12 +/- 2
Origen (material) N/A Botellas
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CAPTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
Resistenciatraccin
Kgf/cm2
55,89 +/-5
Mdulo deelasticidad
Kgf/cm3
599,96 +/-50
Elongacin a larotura
% 200 D 882
Fuente: Elaboracin propia y RECICLIN
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ANEXOS
ANEXOS
ANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET
Recomendaciones para el Reciclado del PET
La tapa, el arillo de seguridad y su empaque (liner o sello):
Se recomienda que el arillo de seguridad se desprenda del cuello del envase y
el empaque de la tapa (liner) se quede en la tapa a la hora de abrir el envase.
Tambin es mejor si la tapa, el arillo de seguridad y el liner sean de:
- Polipropileno (PP)
- Polietileno de alta densidad (HDPE)
Estos materiales son preferibles al aluminio y a otros materiales. El PVC no es
recomendable porque una pequea cantidad de PVC puede contaminar
grandes cantidades de PET dispuesto para su reciclado por su diferente
temperatura de fusin o ablandamiento.
Las etiquetas:
Es preferible usar etiquetas de alguno de los siguientes materiales:
- Polipropileno (PP)
- Polietileno orientado (OPP)
- Polietileno de alta, media o baja densidad (HDPE, MDPE, LDPE)
- Papel
Las etiquetas metalizadas dificultan el reciclado de cualquier plstico, pues al
contener metales lo contaminan. Las etiquetas deben poder desprenderse en
el proceso de lavado del reciclador, por lo que es importante seleccionar un
adhesivo conveniente y evaluar las etiquetas termo ajustables o a presin. Los
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ANEXOS
sistemas de impresin serigrfica provocan que el PET reciclado y granulado
tenga color, disminuyendo sus posibilidades de uso, mercados y precio. Se
recomienda evitar pigmentos de metales pesados.
El color:
La botella de PET transparente sin pigmentos tiene mejor valor y mayor
variedad de usos; sin embargo, con una separacin adecuada, el PET
pigmentado tendr ciertos usos.
Las multicapas o recubrimientos:
Las capas que no son de PET en los envases multicapa, as como los
recubrimientos de otros materiales, reducen la reciclabilidad del PET. Es
necesario separar esta clase de envases de los de PET simple.
Las bandas de seguridad (mangas) y sellos:
Estos son generalmente incluidos en el diseo del producto envasado en PET,
cuando se consideran necesarios, pero contaminan el PET para reciclar si no
son removidos del envase desde la seleccin y separacin del mismo. Se
recomienda NO USAR PVC para fabricar estos elementos.
El diseo:
Actualmente, los diseadores tienen la oportunidad y la responsabilidad de
entender el ciclo de vida y el impacto de los productos de PET. Por ello, la base
de un buen diseo de envases es
que sea lo ms adecuado para su propsito, integrando lo ms conveniente
para el consumidor y asegurando una segunda vida til.
Ejemplo:
Diseo de botella de PET transparente, sin pigmento, con tapa que arrastre su
arillo al abrir, etiqueta de polietileno desprendible, sello termo encogible suajado
para su desprendimiento y de tipo colapsable (que pueda aplastarse en vaco al
final de su uso). Esto permite que el PET ocupe menos espacio y se logre mayor
acopio, as como que sea ms fcil de precisar y se logre un mejor reciclado.