Estabilización de componentes automotrices reciclados
Los fabricantes de equipos originales (OEM) de la industria automotriz incorporan cada vez más contenido reciclado en sus componentes como respuesta tanto a las exigencias ambientales como a los incentivos económicos. Los materiales reciclados posindustriales (PIR) y posconsumo (PCR) contribuyen en gran medida a este cambio en el uso de recursos. Por otro lado, la incorporación de estos materiales plantea diversos problemas, en particular la preservación de la durabilidad y longevidad de los componentes de los automóviles. SI Group, pionero mundial en aditivos de alto rendimiento, ofrece soluciones cruciales para mejorar el rendimiento de los materiales reciclados en aplicaciones automotrices.
Los principales fabricantes de equipos originales (OEM) de automóviles están liderando la adopción de contenido reciclado. Empresas como Ford, General Motors, BMW y Toyota se han fijado objetivos ambiciosos para la incorporación de materiales PIR y PCR en sus vehículos.
Ford: Ford ha sido pionero en el uso de materiales reciclados, con ejemplos notables como la espuma a base de soja en los cojines de los asientos y los plásticos reciclados en los protectores de bajos. Ford aspira a aumentar el uso de plásticos reciclados en sus vehículos al 20 % para 2025. Recientemente, Ford anunció que el Bronco Sport fue el primer vehículo de su portafolio fabricado con plástico 100 % reciclado del océano.
General Motors: GM se dedica a utilizar recursos respetuosos con el medio ambiente, incluyendo materiales reciclados y renovables. La empresa utiliza plásticos PCR para producir diversos componentes, como deflectores de aire, protectores de radiador y tapas de motor.
BMW: BMW se ha marcado como objetivo aumentar la cantidad de material reciclado utilizado en sus automóviles al 50 por ciento para 2030. En lo que respecta a los componentes internos y externos de sus productos, la empresa utiliza plásticos reciclados, tejidos naturales y otros materiales respetuosos con el medio ambiente.
Toyota: Toyota se compromete a reducir el impacto negativo de sus automóviles en el medio ambiente mediante el uso de materiales reciclados en su proceso de producción. La empresa utiliza plásticos reciclados en numerosos componentes, como alfombrillas, tapicería de asientos y cubiertas de bajos, entre otros.
Volvo: El objetivo de Volvo es que el 25 por ciento de los plásticos de sus automóviles estén fabricados con materiales reciclados para 2025, con especial énfasis en los plásticos reciclados de alta calidad.
Materiales reciclados postindustriales (PIR)
Los materiales PIR se obtienen a partir de chatarra industrial reciclada en una forma alternativa. Suelen ser más fáciles de incorporar en los procesos de fabricación de automóviles, ya que son más limpios y consistentes que los materiales reciclados tras su uso. Los fabricantes de equipos originales utilizan materiales PIR para diversas aplicaciones, como paneles interiores, componentes bajo el capó y elementos no visibles. Los materiales PIR se crean reprocesando chatarra industrial para obtener nuevos materiales. En el ámbito de las aplicaciones automotrices, los requisitos para la adopción de materiales PIR incluyen los siguientes:
Calidad y consistencia
- Para garantizar que el rendimiento de los materiales PIR sea consistente, deben cumplir criterios de alta calidad.
- Debe haber una pequeña cantidad de contaminación y los materiales PIR deben mantener cualidades mecánicas comparables a las de los materiales vírgenes.
- La certificación del material requiere que los proveedores proporcionen certificación y documentación que verifique el contenido reciclado y el origen del material.
Cumplimiento de las leyes
- Los materiales deben cumplir con las normas y leyes que rigen la industria automotriz, como la norma ISO 14021 para etiquetado ambiental y declaraciones de los fabricantes.
Los materiales PIR deben pasar por pruebas meticulosas para garantizar que puedan cumplir con los criterios de rendimiento necesarios, que incluyen lo siguiente:
- La resistencia a la tracción, la resistencia al impacto y la durabilidad del material son todas propiedades mecánicas.
- La estabilidad térmica es la capacidad de soportar el rango de temperaturas en el que operan los componentes del vehículo.
- La resistencia química se refiere a la capacidad de soportar la exposición a las condiciones climáticas y a los fluidos del vehículo.
Integración con materiales vírgenes
Para garantizar una integración fluida en el proceso de fabricación, los materiales PIR deben ser compatibles con los materiales vírgenes. Esto implica asegurar la compatibilidad de los parámetros de procesamiento, como los puntos de fusión y las propiedades de flujo.
Materiales reciclados posconsumo (PCR)
Los materiales PCR se derivan de bienes que han llegado al final de su ciclo de vida y se recolectan para su reciclaje. Su procesamiento es más difícil debido a su imprevisibilidad y la posibilidad de contaminación. Sin embargo, ofrecen importantes ventajas ecológicas al reducir los residuos en vertederos y preservar los recursos naturales. Los materiales PCR se utilizan cada vez más en componentes visibles de automóviles, como molduras exteriores y tapicería de asientos, gracias a sus características sostenibles, que ofrecen un beneficio comercial. Los requisitos para el uso de materiales PCR en la fabricación de automóviles incluyen los siguientes:
Pureza del material: Los materiales de PCR suelen presentar un mayor riesgo de contaminación. Para garantizar su pureza, es necesario limpiarlos y tamizarlos a fondo para eliminar los contaminantes.
Tecnologías de clasificación avanzadas
- La aplicación de tecnologías como la clasificación por infrarrojo cercano (NIR) para segregar varios tipos de polímeros y eliminar impurezas.
- Trazabilidad y Documentación
- Los fabricantes de equipos originales (OEM) necesitan una documentación completa del contenido reciclado, que abarque su origen, cronología de procesamiento y características del material.
- Los sistemas de circuito cerrado implican el uso de sistemas de reciclaje que recuperan, tratan y reutilizan materiales de automóviles al final de su vida útil para producir nuevos componentes automotrices.
Sostenibilidad e Impacto Ambiental
- Se espera que la utilización de materiales PCR reduzca en gran medida las consecuencias ambientales, como la reducción de las emisiones de carbono y el uso de energía durante el proceso de fabricación.
- La evaluación del ciclo de vida (ACV) cuantifica las ventajas ambientales de utilizar materiales PCR en comparación con materiales vírgenes.
Cumplimiento de requisitos y normativas
Los materiales PCR deben cumplir con los requisitos de la industria automotriz, incluidos los siguientes:
- REACH (Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas) tiene como objetivo garantizar que los materiales reciclados estén libres de compuestos nocivos.
- La directiva sobre vehículos al final de su vida útil (VFU) exige el cumplimiento de las normas de la Unión Europea que estipulan que el 95 por ciento del peso de un vehículo debe ser reciclable.
Propiedades mecánicas y estéticas
Los materiales de PCR deben satisfacer los criterios mecánicos y estéticos necesarios para aplicaciones automotrices, incluidos los siguientes:
- La consistencia del color se refiere a la consistencia del color y la apariencia de las partes internas y externas visibles.
- El acabado superficial se refiere a lograr una calidad de superficie superior equivalente a la de los materiales originales.
El papel de los aditivos del grupo SI
Antioxidantes
Los antioxidantes son necesarios para prevenir la degradación oxidativa de los polímeros. En la industria automotriz, donde los componentes están sometidos a temperaturas y condiciones climáticas extremas, los antioxidantes desempeñan un papel esencial para preservar la integridad de los materiales y garantizar su correcto funcionamiento. Los antioxidantes fabricados por SI Group están diseñados para mejorar la estabilidad térmica y oxidativa de los polímeros. Esto ayuda a garantizar que los componentes de automóviles conserven sus cualidades mecánicas y su atractivo a lo largo del tiempo.
En el caso de las poliolefinas utilizadas en componentes bajo el capó, los antioxidantes como
ULTRANOX™ 626 y
LOWINOX™ CA22 proporcionan la estabilidad térmica y oxidativa necesaria para evitar la degradación prematura.
ULTRANOX™ 626 Este antioxidante de fosfito se utiliza ampliamente para mejorar el color y la estabilidad del proceso de poliolefinas, incluyendo polipropileno y polietileno reciclados. Ofrece una excelente protección contra la degradación y la decoloración causadas por el procesamiento y factores ambientales.
EVERCYCLE™ PET-103D Este producto está diseñado para mejorar el rendimiento de los flujos reciclados de PET mediante el control del desarrollo del amarilleo y el acetaldehído (AA).
EVERCYCLE™ PET-102D Este antioxidante fenólico y fosfito mezclado mejora el PET reciclado durante el reciclaje mecánico al evitar la formación de color y el amarilleo.
EVERCYCLE™ PP-101S Este grado ofrece a los recicladores mecánicos la oportunidad de mejorar el procesamiento y garantizar la estabilidad a largo plazo de los productos posteriores, actuando como reestabilizador para los flujos de reciclaje de películas flexibles LDPE/LLDPE posconsumo.
Los estabilizadores UV se utilizan para proteger los componentes de automóviles de los efectos potencialmente dañinos de la radiación ultravioleta. La exposición prolongada a la radiación ultravioleta puede provocar decoloración, pérdida de resistencia mecánica y degradación de la superficie. SI Group ofrece una variedad de estabilizadores UV. Estos estabilizadores UV están diseñados para absorber y difundir la luz ultravioleta, prolongando así la vida útil de los componentes plásticos y preservando su apariencia. Esto es fundamental en el caso de componentes exteriores, como parachoques, salpicaderos y molduras, que están expuestos a la luz solar directa.
LOWILITE™ 19 Este estabilizador UV de amina impedida ofrece excelentes beneficios de rendimiento en fibras de sección gruesa y delgada para PP, PE y aplicaciones mezcladas.
Al combinar contenido reciclado con polímeros vírgenes, es fundamental utilizar agentes de acoplamiento, ya que mejoran la compatibilidad y la adhesión entre los diversos materiales. Estos agentes mejoran las propiedades mecánicas de los compuestos, optimizando así su dispersión y unión interfacial. Los agentes de acoplamiento de SI Group ayudan a garantizar que el rendimiento de los materiales reciclados cumpla con los exigentes criterios de los fabricantes de equipos originales de la industria automotriz.
El polipropileno injertado con anhídrido maleico POLYBOND™ mejora la computabilidad y la adhesión entre el polipropileno reciclado y diversos rellenos o refuerzos. En los compuestos de polipropileno PCR, POLYBOND™ puede mejorar las propiedades mecánicas, la resistencia a la humedad y formar uniones interfaciales sólidas.
El polietileno injertado con anhídrido maleico POLYBOND™ permite que el polietileno PIR y PCR se integren y mezclen mejor para una mayor eficiencia mecánica.
Los agentes de acoplamiento de polipropileno ROYALTUF™ son EPDM semicristalinos que ofrecen compatibilidad con nailon reciclado y resistencia al impacto y permiten la integración de rellenos de refuerzo.
Conclusión
Los antioxidantes, estabilizadores UV y agentes de acoplamiento de SI Group desempeñan un papel crucial en la mejora de la resistencia, la fiabilidad y la adaptabilidad de los materiales reciclados en aplicaciones automotrices. A medida que los fabricantes de equipos originales (OEM) amplían el uso de materiales reciclados, la importancia de los aditivos de alto rendimiento es crucial para la producción de componentes automotrices duraderos y ecológicos.
