Las múltiples capas que componen muchos de los envases y embalajes flexibles, aunque beneficiosas por sus propiedades estéticas y funcionales, complican mucho su reciclaje.
| INVESTIGACIÓN, DESARROLLO E INNOVACIÓN Las propiedades ópticas, un desafío pendienteNuevos descubrimientos sobre el reciclaje de películas multicapa de LDPE/EVOHJorge Rodríguez 23 de octubre de 2024 |
La viabilidad de incorporar materiales plásticos reciclados de películas multicapa en el envasado y embalaje flexibles sigue representando uno de los mayores desafíos de la industria del packaging. Este tipo de envases multicapa son esenciales para conservar el buen estado del producto, muy especialmente en el caso de los alimentos.
Las múltiples capas que componen muchos de los envases y embalajes flexibles, aunque beneficiosas por sus propiedades estéticas y funcionales, complican mucho su reciclaje. Una reciente investigación ha explorado el reciclaje termomecánico de películas multicapa que utilizan polietileno de baja densidad (LDPE) y alcohol de polivinilo etileno (EVOH), materiales comunes en envases de alimentos por sus propiedades de barrera y mecánicas. El desafío principal radica en la incompatibilidad de estos materiales cuando se reciclan juntos, lo que puede comprometer la integridad y las propiedades del material reciclado. La investigación propone y examina la viabilidad de utilizar un proceso de extrusión para incorporar estos materiales reciclados en la producción de nuevas películas, evaluando cómo afecta esto a las propiedades mecánicas, ópticas y térmicas del producto final.
El desafío principal del reciclaje de películas de LDPE/EVOH radica en la incompatibilidad de estos materiales cuando se reciclan juntos, lo que puede comprometer la integridad y las propiedades del reciclado.
La metodología que emplearon los autores del estudio consiste en el reciclaje termomecánico mediante la reextrusión de materiales posindustriales en un extrusor de un solo husillo, mezclados con LDPE virgen para mejorar el control del proceso de extrusión y evaluar el impacto en las propiedades de la mezcla. Las películas resultantes fueron sometidas a pruebas de tracción, brillo, y nubosidad para evaluar su desempeño.
Las propiedades mecánicas y térmicas de las películas recicladas no se vieron significativamente afectadas en comparación con las de LDPE virgen
Es destacable que, a pesar de los desafíos de compatibilidad, el estudio encontró que las propiedades mecánicas y térmicas de las películas recicladas no se veían significativamente afectadas en comparación con las de LDPE virgen, aunque sí se observaron disminuciones en las propiedades ópticas, particularmente en las películas que contenían EVOH.
Uno de los hallazgos clave fue que las películas que contenían EVOH mostraron las peores propiedades ópticas, pero la presencia de EVOH no afectó negativamente el proceso de extrusión.
Las películas resultantes fueron sometidas a pruebas de tracción, brillo, y nubosidad para evaluar su desempeño.
Este resultado sugiere que, aunque hay desafíos en la incorporación de EVOH reciclado, podrían superarse con ajustes en la formulación y el proceso de producción. Durante la experimentación, surgió el desafío de mejorar la homogeneidad y las propiedades ópticas de las películas recicladas, lo que se abordó mediante ajustes en la proporción de material virgen incorporado y la optimización del proceso de extrusión.
Los principales hallazgos de la investigación fueron:
Proceso de extrusión viable: Se demostró que es factible procesar termomecánicamente desechos poliméricos posindustriales de LDPE y EVOH, mezclándolos con LDPE virgen para mejorar el control durante la extrusión. Esto permitió evaluar el impacto en las propiedades de las mezclas resultantes.
Propiedades mecánicas y térmicas mantenidas: Las películas recicladas mostraron que, en términos mecánicos y térmicos, sus propiedades no se veían negativamente afectadas en comparación con las películas de LDPE virgen. Esto indica que el reciclaje de estos materiales, bajo las condiciones estudiadas, podría ser viable sin degradar estas propiedades esenciales.
Desafíos en propiedades ópticas: Las películas que contenían EVOH presentaron propiedades ópticas inferiores, con mayor opacidad y menor brillo en comparación con las de LDPE virgen. Esto subraya un área donde se requiere más innovación para mejorar la calidad visual de los productos reciclados. Dado que la incorporación de EVOH impactó negativamente en las propiedades ópticas de las películas recicladas, las futuras investigaciones podrían centrarse en desarrollar nuevas técnicas o aditivos que mejoren la claridad y apariencia de las películas recicladas. Esto podría involucrar el uso de compatibilizadores avanzados que mejoren la capacidad para mezclarse entre sí de diferentes polímeros o el desarrollo de nuevos métodos para filtrar o refinar el material reciclado para reducir impurezas que afectan la calidad óptica.
Las películas que contenían EVOH mostraron las peores propiedades ópticas, pero la presencia de EVOH no afectó negativamente el proceso de extrusión
Compatibilidad de materiales: La investigación encontró que la presencia de EVOH no afectaba negativamente el proceso de extrusión, aunque sí impactaba en las propiedades ópticas. Esto sugiere que, aunque hay retos asociados con la incompatibilidad de materiales en el reciclaje de películas multicapa, se pueden gestionar adecuadamente mediante técnicas de procesamiento y formulación adecuadas. El estudio destacó problemas con la compatibilidad de materiales, especialmente en mantener las propiedades mecánicas y de barrera de las películas recicladas. Investigaciones adicionales podrían explorar estructuras multicapa alternativas o nuevos tipos de materiales de barrera que sean más fáciles de reciclar y que mantengan sus propiedades funcionales después del reciclaje.
Se observaron disminuciones en las propiedades ópticas, particularmente en las películas que contenían EVOH.
Reprocesamiento y calidad del material: El estudio también destacó que el reprocesamiento repetido de los materiales reciclados no deterioraba significativamente las propiedades mecánicas y térmicas, lo que apoya la viabilidad de utilizar estos materiales en ciclos de reciclaje múltiples.
Las conclusiones del estudio abren nuevas líneas de investigación sobre cómo mejorar la compatibilidad y las propiedades de las películas recicladas, con un enfoque particular en el uso de compatibilizadores o en la modificación de las técnicas de procesamiento para lograr películas con mejor desempeño y menor impacto ambiental. La investigación demuestra que, aunque hay desafíos significativos en la reciclabilidad de los empaques multicapa, con la tecnología y enfoques adecuados, es posible superar estos obstáculos y avanzar hacia soluciones más sostenibles para la industria del packaging.
La investigación De residuos de film flexible multicapa de LDPE/EVOH a nuevos films multicapa, ha sido realizada por Carolina Barros, Olga Sousa y Ana Vera; de la Universidad de Minho en Braga (Portugal). Sus hallazgos abren la puerta a futuros estudios sobre cómo mejorar la compatibilidad y las propiedades ópticas de las películas recicladas y representan un paso adelante en el desarrollo de soluciones de envasado más sostenibles que puedan reducir la dependencia de los plásticos virgen y mejorar la gestión ambiental del embalaje flexible. El estudio también ofrece perspectivas prácticas para la industria sobre cómo gestionar y reutilizar los desechos de polímeros multicapa, contribuyendo así a los esfuerzos globales para reducir la cantidad de residuos plásticos.
