Design of a material recycling process in the production of hybrid warm edge spacers

In recent few decades the increasing demand of windows with improved thermal performances brought to the development of new solution for energy saving. Technoform Glass Insulation, which produces warm edge spacers for insulating glazing units for windows, is one of the market leaders. Increased demand of spacers also leads to increase amount of composite waste in production. TGI is considering the possibility to handle the waste of composite instead to confer them to a disposal. The goal of this thesis is to finding out the best possible scenario by combining the unit recycling processes. Also it should be practically viable for the company from the point of view of investment. The thesis started with detailed analysis of patents and research papers on general recycling processes used so far. Out of these possible recycling ways (mechanical, chemical, cryogenic etc.) are some processes which have been selected for further investigation. The laboratory tests have been performed in Politecnico di Milano and at the Technoform Competence Center in Lohfelden, Germany. On the basis of these test results, unit processes have been tried to be combined with each other to finalize the output of the recycling. Basically two scenarios have been developed and compared with the current situation in Technoform Glass Insulation. It has been found that Scenario 3 (which includes mechanical and chemical recycling) is the best possible solution which fits into the current situation of Technoform Glass Insulation.

Negli ultimi decenni, la crescente domanda di finestre con migliori prestazioni termiche ha portato allo sviluppo di nuove soluzioni per il risparmio energetico. Technoform Glass Insulation è leader nel mercato e maggior produttore di distanziatori ibridi a bordo caldo per vetrate isolate. L’incremento della domanda di distanziatori a bordo caldo ha conseguentemente portato all’aumento della quantità di scarti compositi generati durante la produzione. Technoform Glass Insulation ha deciso quindi di avviare un progetto per valutare quali fossero le possibili alternative all’attuale smaltimento dei propri scarti di produzione. L'obiettivo di questa tesi è quello di identificare quali sono gli scenari possibili per valorizzare lo scarto di produzione combinando processi di riciclaggio esistenti e analizzando anche il ritorno economico. Il lavoro di tesi è iniziato con un'analisi dettagliata dei brevetti e documenti di ricerca relativi ai processi di riciclaggio, in generale utilizzati finora nell’industria. Tra i vari processi di riciclaggio analizzati, quello meccanico, chimico, e criogenico sono stati oggetto di ulteriori indagini. Le prove di laboratorio sono state eseguite presso il Politecnico di Milano, il Technoform Competence Center in Germania e presso Technoform Glass Insulation Italia a Cusago, Italia. Sulla base di questi risultati di prova, diversi processi di riciclaggio sono stati combinati per sviluppare gli scenari finali. Due sono gli scenari identificati e fondamentalmente la soluzione più promettente dal punto di vista della resa è quella che impiega il riciclaggio chimico e meccanico combinati.