Estabilización y procesamiento de plásticos reciclados

La demanda de plásticos reciclados sigue creciendo, impulsada por la presión regulatoria y ambiental global sobre los residuos plásticos y los plásticos de un solo uso.

Los fabricantes y usuarios finales de plásticos están impulsando iniciativas de sostenibilidad y medioambientales para reducir los residuos plásticos y el uso de resinas y polímeros vírgenes. En numerosos sectores e industrias, los fabricantes y usuarios de materiales plásticos están optando por películas y piezas de plástico reciclables. Entre estos sectores se incluyen la automoción, el embalaje y los productos de plástico de consumo.

Preocupaciones medioambientales relacionadas con los residuos plásticos

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¿Por qué utilizar plástico reciclado?


Los residuos plásticos y los contaminantes químicos generan numerosas preocupaciones ambientales y amenazan la vida acuática, la fauna silvestre y a los seres humanos. La sostenibilidad es también uno de los principales impulsores del aumento del reciclaje de plástico y la disminución del uso de materiales plásticos no reciclables. La reducción de los residuos plásticos mediante el reciclaje ofrece los siguientes beneficios:

  • Reduce los residuos que van a parar a los vertederos.

  • Reduce la huella de carbono

  • Reduce la energía necesaria para producir más plásticos.

  • Cumple con las restricciones normativas medioambientales en constante evolución relativas a los plásticos de un solo uso y los residuos plásticos.

  • Reduce el coste total de las piezas de plástico mediante el uso de materiales reutilizados más económicos o el reciclaje de los residuos plásticos para su reincorporación a los ciclos de producción.


Estos beneficios incentivan a los fabricantes de compuestos plásticos a modificar sus procesos de producción y encontrar soluciones a los problemas de rendimiento típicos del reciclaje y la composición de materiales plásticos. Los materiales reciclados más comunes son las resinas plásticas posconsumo y posindustriales, según el origen de los residuos plásticos y su procesabilidad. Estas resinas incluyen poliolefinas, poliamidas, polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP), tereftalato de polietileno (PET) y otros materiales termoplásticos.

En los procesos de masterbatch y reciclaje de plásticos se utiliza una amplia gama de aditivos poliméricos para reutilizar plásticos flexibles y rígidos, así como para reciclar los desechos y residuos generados en los procesos de fabricación de plásticos.

Métodos de reciclaje según el tipo de resina:

Antes de abordar las soluciones de reciclaje y composición, exploremos las fuentes de residuos plásticos, la reciclabilidad y los desafíos comunes a los que se enfrenta la industria del reciclaje de plásticos.


1. Resinas posconsumo:

Estos materiales plásticos reciclables provienen de residuos de productos de consumo, alfombras y envases de plástico. El PCR cumple con la normativa de la FDA y se utiliza habitualmente solo o junto con resinas vírgenes en diversas aplicaciones, según el nivel de clasificación y limpieza.

Estos son algunos de los desafíos comunes en el procesamiento de plásticos posconsumo:

Compatibilidad

En los procesos de reciclaje, debido a la aplicación o al proceso de clasificación, se mezclan diversos tipos de polímeros, cargas y otros ingredientes en el flujo de producción. Por ello, la compatibilización es necesaria para que los fabricantes de compuestos logren las propiedades mecánicas y las especificaciones deseadas.

Resistencia al impacto, envejecimiento por calor, decoloración por gases y resistencia a la intemperie.

Debido a la variabilidad inherente al reciclaje de plástico reciclado posconsumo (PCR), un fabricante de compuestos debe ser capaz de desarrollar formulaciones robustas que cumplan con las amplias especificaciones de los materiales plásticos reciclados. Esto requiere el uso de diversos aditivos plásticos, como antioxidantes, estabilizadores térmicos, estabilizadores UV, modificadores de impacto, coadyuvantes de procesamiento y otros.

Estabilidad de fusión

Mantener la estabilidad de la fusión de los materiales reciclados presenta desafíos distintos a los del procesamiento de polímeros vírgenes. Por lo tanto, los fabricantes de compuestos deben optimizar sus procesos y utilizar aditivos para estabilizar el flujo de la fusión, reducir los desechos, evitar la degradación y disminuir los residuos plásticos en el medio ambiente.


2. Resinas postindustriales:

Este material reciclable se obtiene a partir del reciclaje de los residuos de los procesos de producción. Se prefieren los PIR a los PCR, ya que presentan un rango de especificaciones más estricto y son completamente trazables; es decir, se conocen con precisión las resinas plásticas utilizadas. Sin embargo, su procesamiento sigue siendo más complejo que el de los materiales vírgenes. Por lo tanto, el reciclaje interno también permite controlar las especificaciones reintroduciendo los residuos en los procesos de producción en un porcentaje determinado de la formulación.

Si bien el reciclaje de plásticos postindustriales está más controlado, existen varios desafíos en su procesamiento:

Colorante

Al crear colores o tonalidades específicas utilizando plásticos reciclados (excluyendo el negro), las variaciones de color son significativas y difíciles de controlar.

Degradación de las propiedades físicas y mecánicas

Los plásticos industriales reciclados pasan por múltiples ciclos térmicos, desde la creación inicial del material hasta diversos ciclos de producción, incluyendo la extrusión y la peletización, para finalmente crear el nuevo compuesto. Los aditivos plásticos, antioxidantes, modificadores de polímeros y aditivos químicos estabilizan el proceso de reciclaje. Durante el reciclaje, un ciclo térmico adicional requiere estabilidad térmica para prevenir la degradación de las propiedades físicas, químicas y mecánicas de las piezas de plástico fabricadas.

Otras propiedades físicas y mecánicas

Los fabricantes de compuestos se enfrentan a otros desafíos dependiendo de las especificaciones deseadas para la aplicación final, incluyendo la protección contra la degradación térmica, la pérdida de eficacia por gases, la mejora de la resistencia al impacto, la resistencia a la intemperie, la rigidez, la estabilización, las propiedades mecánicas y la resistencia.

Materiales plásticos reciclados por aplicación:

Aditivos plásticos para plásticos de automoción

Automotor


Ejemplos: Parachoques de automóviles, portaequipajes de techo, piezas internas de plástico y accesorios ligeros.

Tipos de procesos: Principalmente moldeo por inyección

Botellas de plástico y reciclaje de plásticos

Envases de plástico

Ejemplos: Envases de plástico, botellas, láminas, películas, bolsas, latas y otros materiales de embalaje.

Tipos de procesos: Extrusión, coextrusión, moldeo por soplado, termoformado y calandrado.

Contenedores de plástico para el consumidor y reciclaje de plásticos

Productos de consumo


Ejemplos: artículos deportivos, electrodomésticos, suelos, moquetas, zapatos, ropa, macetas, juguetes y contenedores de reciclaje.

Tipos de procesos: Moldeo por inyección, extrusión y moldeo rotacional.

Soluciones recomendadas por SI Group para plásticos reciclados:

Descubra los aditivos especiales para polímeros y plásticos de SI Group que recomendamos para estabilizar los flujos de reciclaje y los plásticos. Encuentre el producto adecuado según el tipo de polímero o plástico y su aplicación.

Polipropileno reciclado (PP):

 

  • Tipos de corrientes de reciclaje: PIR y PCR
  • Desafíos/problemas típicamente resueltos: compatibilidad, degradación por calor, estabilidad al fundido, pérdida de gas, mantenimiento de propiedades mecánicas, estabilidad del color y autorización de la FDA para aplicaciones específicas

  • Aplicaciones: películas BOPP, embalaje, productos de consumo, piezas automotrices no estructurales

  • Soluciones recomendadas:

    • ANOX™ IC-14: Estabilizador térmico con amplia aprobación de la FDA

    • ULTRANOX™ 626: Estabilidad al fundido, resistencia a la pérdida de gas, excelente estabilidad del color y aprobación de la FDA para su uso en plásticos

    • POLYBOND™ PP agentes de acoplamiento: Compatibilidad con el uso de rellenos en aplicaciones que no son de cine

 

Polipropileno/Nylon Reciclado (PP/PA6):

 

  • Tipos de corriente de reciclaje: PCR
  • Desafíos/problemas típicos resueltos: compatibilidad, estabilidad al calor, estabilidad al fundido y resistencia al impacto

  • Aplicaciones: piezas de automóviles, productos para exteriores y productos de consumo de alta resistencia

  • Soluciones recomendadas:

 

Poliamida o Nylon Reciclado (PA6 y PA66):

 

  • Tipos de corrientes de reciclaje: PIR y PCR
  • Desafíos/problemas típicos resueltos: Compatibilidad, estabilidad térmica, estabilidad al fundido, resistencia al impacto y resistencia a la intemperie
  • Aplicaciones: Piezas de automóviles, productos de consumo para exteriores y de alta resistencia
  • Soluciones recomendadas:

 

Polietileno de Alta Densidad (PEAD) Reciclado:

 

  • Tipos de corrientes de reciclaje: PIR y PCR
  • Retos/problemas típicamente resueltos: compatibilidad, estabilización térmica, estabilización por fusión, resistencia a la decoloración por gases, estabilización del color, depósito y aprobaciones de la FDA

  • Aplicaciones: embalaje, tuberías y productos de consumo

  • Soluciones recomendadas:

    • ANOX™ 20: Aditivo de estabilidad al calor y resistencia a la intemperie

    • ANOX™ PP18: Estabilidad al calor y resistencia a la intemperie

    • ULTRANOX™ 626: Alto rendimiento, desvanecimiento del gas y estabilidad del color

    • LOWINOX™ 1790: Desvanecimiento del gas plástico

    • ETHANOX™ 330: Estabilidad al calor, estabilidad hidrolítica, migración y aprobaciones de la FDA para plásticos

    • WESTON™ 705T: Estabilidad del fundido, estabilizador de colorante, estabilidad hidrolítica y reducción de la deposición en plásticos

    • POLYBOND™ PE agentes de acoplamiento: Compatibilidad, conservación de las propiedades mecánicas críticas y compatibilidad con el uso de materiales de relleno y fibras de refuerzo

Polietileno Tereftalato (PET) Reciclado:

 

  • Tipos de corrientes de reciclaje: PIR y PCR
  • Retos/problemas típicamente resueltos: estabilidad al calor, retención del peso molecular, cumplimiento con el GHS, estabilidad del color, disponibilidad en forma líquida y aprobaciones de la FDA

  • Aplicaciones: Empaques y filamento POY para ropa, calzado y muebles

  • Soluciones recomendadas:

    • ULTRANOX™ 626: Control del color, estabilidad térmica, retención del peso molecular, aprobación de la FDA y baja tasa de carga para envases

    • WESTON™ 705T: Control del color, estabilidad térmica, retención del peso molecular, aprobación de la FDA y forma líquida para filamentos POY

Muchos otros aditivos plásticos se utilizan para formular y reutilizar polímeros plásticos, como plastificantes, lubricantes internos, modificadores de impacto, retardantes de llama, aditivos antiestáticos, entre otros.

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