Estabilización y procesamiento de plásticos reciclados

La demanda de plásticos reciclados continúa 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 creando historias de sostenibilidad e iniciativas ambientales para reducir los residuos plásticos y el uso de resinas y polímeros vírgenes. En numerosas industrias y mercados finales, los fabricantes y usuarios de materiales plásticos están optando por películas y piezas de plástico reciclables. Estas industrias y mercados finales incluyen la automoción, el embalaje y los productos plásticos de consumo.

Preocupaciones ambientales con los residuos plásticos

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¿Por qué utilizar plástico reciclado?


Los residuos plásticos y los contaminantes químicos plantean numerosos problemas ambientales y amenazan la vida acuática, la fauna silvestre y los seres humanos. La sostenibilidad es también uno de los principales impulsores del aumento del reciclaje de plásticos y la disminución del uso de materiales plásticos no reciclables. Reducir los residuos plásticos mediante el reciclaje proporciona lo siguiente:

  • Reduce los residuos en vertederos

  • Reduce la huella de carbono

  • Reduce la energía necesaria para producir más plásticos.

  • Cumple con las restricciones regulatorias ambientales cambiantes que involucran plásticos de un solo uso y desechos plásticos.

  • Reduce el coste total de las piezas de plástico mediante el uso de materiales reutilizados menos costosos o el reciclaje de desechos plásticos en los ciclos de producción.


Estos beneficios incentivan a los fabricantes de compuestos plásticos a modificar sus procesos de fabricación y a 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.

Se utiliza una amplia gama de aditivos poliméricos en masterbatches y procesos de reciclaje de plástico para reutilizar plásticos flexibles y rígidos y reciclar desechos y chatarra producidos en los procesos de fabricación de plástico.

Métodos de reciclaje por tipo de resina:

Antes de pasar a las soluciones de reciclaje y compuestos, exploremos las fuentes de desechos plásticos, la reciclabilidad y los desafíos comunes que enfrenta la industria del reciclaje de plástico.


1. Resinas postconsumo:

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

A continuación se presentan algunos desafíos comunes en el procesamiento de plásticos posconsumo:

Compatibilidad

En el proceso de reciclaje, se mezclan múltiples tipos de polímeros, rellenos y otros ingredientes durante el proceso de producción debido a la aplicación o clasificación. Por ello, la compatibilización es necesaria para que los fabricantes de compuestos alcancen las propiedades mecánicas y las especificaciones deseadas.

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

Debido a la variabilidad del reciclaje de 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, entre otros.

Estabilidad de la masa fundida

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 proceso de fusión, reducir los desechos, evitar la degradación y reducir los residuos plásticos en el medio ambiente.


2. Resinas postindustriales:

Este material reciclable se fabrica reciclando los desechos de los flujos de producción. Se prefieren los PIR a los PCR, ya que tienen un rango de especificaciones más estricto y son completamente trazables; es decir, se conoce con precisión la resina plástica exacta. 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 desechos en los flujos de producción en un porcentaje determinado de la formulación.

Aunque el reciclaje de plásticos postindustriales está más controlado, existen varios desafíos con su procesamiento:

Colorante

Al crear colores o tonos específicos utilizando plásticos reciclados (excluyendo el negro), los cambios de color son significativos 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 varios ciclos de producción, incluyendo la extrusión y la peletización, para la creación del 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 evitar la degradación de las propiedades físicas, químicas y mecánicas de las piezas de plástico fabricadas.

Otras propiedades físicas y mecánicas

Los fabricantes de compuestos enfrentan otros desafíos dependiendo de las especificaciones deseadas de la aplicación de uso final, incluida la protección contra la degradación térmica, la decoloración por gas, la resistencia al impacto mejorada, la resistencia a la intemperie, la rigidez, la estabilización, las propiedades mecánicas y la resistencia.

Materiales de reciclaje de plástico por aplicación:

Aditivos plásticos para plásticos de automoción

Automotor


Ejemplos: parachoques de automóviles, portaequipajes, piezas internas de plástico y accesorios livianos.

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, pisos, alfombras, 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:

Explore nuestros aditivos especiales para polímeros y plásticos recomendados por SI Group, que estabilizan los flujos de reciclaje y los plásticos. Encuentre el producto adecuado según el tipo de polímero o plástico y la aplicación.

Recycled Polypropylene (PP):

 

  • Recycle stream types: PIR and PCR
  • Typical challenges/problems solved: Compatibility, degradation from heat, melt stability, gas fading, maintaining mechanical properties, color stability, and FDA clearance for specific applications

  • Applications: BOPP films, packaging, consumer products, non-structure automotive parts

  • Recommended solutions:

 

Recycled Polypropylene/ Nylon (PP/PA6):

 

  • Recycle stream types: PCR
  • Typical challenges/problems solved: Compatibility, heat stability, melt stability, and impact resistance

  • Applications: Automotive parts, outdoor goods, and high-resistance consumer products

  • Recommended solutions:

 

Recycled Polyamide or Nylon (PA6 and PA66):

 

  • Recycle stream types: PIR and PCR
  • Typical challenges/problems solved: Compatibility, heat stability, melt stability, impact resistance, and weathering

  • Applications: Automotive parts, outdoor and high resistance consumer products

  • Recommended solutions:

 

Recycled High-Density Polyethylene (HDPE):

 

  • Recycle stream types: PIR and PCR
  • Typical challenges/problems solved: Compatibility, heat stabilization, melt stabilization, gas-fading resistance, color stabilization, plate-out, and FDA clearances

  • Applications: Packaging, pipes, and consumer products

  • Recommended solutions:

    • ANOX™ 20: Heat stability and weathering resistance additive

    • ANOX™ PP18: Heat stability and weathering resistance

    • ULTRANOX™ 626: High-performance, gas fading, and color stability

    • LOWINOX™ 1790: Plastic gas fading

    • ETHANOX™ 330: Heat stability, hydrolytic stability, migration, and FDA clearances for plastics

    • WESTON™ 705T: Melt stability, colorant stabilizer, hydrolytic stability, and reducing plate-out in plastics

    • POLYBOND™ PE coupling agents: Compatibility, retain critical mechanical properties, and compatibility with the use of filler materials and reinforcement fibers
       

Recycled Polyethylene Terephthalate (PET):

 

  • Recycle stream types: PIR and PCR
  • Typical challenges/problems solved: Heat stability, molecular weight retention, GHS compliance, color stability, availability in liquid form, and FDA clearances

  • Applications: Packaging and POY filament for clothing, shoes, and furniture

  • Recommended solutions:

    • ULTRANOX™ 626: Color control, thermal stability, molecular weight retention, FDA clearance, and low loading rate for packaging

    • WESTON™ 705T: Color control, thermal stability, molecular weight retention, FDA clearance, and liquid form for POY filaments

Muchos otros aditivos plásticos componen y reutilizan polímeros plásticos, como plastificantes, lubricantes internos, modificadores de impacto, retardantes de llama, aditivos antiestáticos y otros.

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