El Instituto Fraunhofer busca partners para incrementar el uso de reciclados posconsumo

24/03/2023

Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability LBF busca partners para incrementar la proporción de plásticos reciclados posconsumo en cada vez más aplicaciones.

Con el proyecto «Material y propiedades a largo plazo en materiales reciclados«, el Instituto Fraunhofer LBF tiene como objetivo sentar las bases para aumentar la proporción de plásticos reciclados posconsumo (PCR) en aplicaciones industriales de plásticos de ingeniería de alta calidad.

En este sentido, los investigadores del centro alemán están buscando nuevos socios para desarrollar conjuntamente conocimientos fundamentales sobre el efecto de la composición del material. La atención se centra en las materias primas y las variables que influyen en la composición y en las propiedades de las aplicaciones resultantes (como, la proporción y condición del material virgen, readitivación).

Para ello, el mencionado centro de investigación cuenta con una serie de métodos de análisis personalizados que visualizan las dependencias fundamentales entre los parámetros y las propiedades moleculares. De esta forma, los participantes del proyecto obtienen el know-how necesario para un control óptimo de sus flujos de material.

Las medidas legislativas tanto a nivel europeo como nacional exigen aumentar significativamente la proporción de reciclados, también en aplicaciones técnicamente exigentes. Por lo tanto, la industria del plástico ha de moverse en esta dirección.

Más reciclados posconsumo en aplicaciones técnicamente exigentes

Si bien los reciclados posindustriales (PIR) están bien definidos en cuanto a su composición, la diversidad de posibles composiciones (por ejemplo, impurezas poliméricas, impurezas no plásticas, aditivos, adhesivos, etc) aumenta exponencialmente cuando se pasa a los reciclados posconsumo.

Además, se deben considerar varios estados de envejecimiento, así como fluctuaciones según el origen estacional y geográfico. Tal calidad variable de los flujos entrantes afectará la calidad de los productos resultantes.

Por ejemplo, las propiedades de los compuestos con respecto al comportamiento de procesamiento y la mecánica de los productos, generalmente se deterioran cuando se aumenta la fracción de PCR. Además, la durabilidad y, en consecuencia, la esperanza de vida de los productos se ven afectados de forma negativa.

Por lo tanto, el estado del flujo de material y las tecnologías aplicadas con respecto a la clasificación y el procesamiento juegan un papel clave en la calidad de los materiales reciclados resultantes. Los compuestos tienen la posibilidad de optimizar aún más la calidad y las propiedades del producto resultante mediante el uso de una variedad de herramientas. Esto incluye, por ejemplo, readitivación específica, adaptación de las condiciones de procesamiento o aumento de la proporción de materiales vírgenes.

Identificar y evaluar materiales secundarios adecuados para la extrusión, es decir, copos o materiales triturados clasificados y limpios, requiere un esfuerzo considerable. Los pasos posteriores, como la caracterización, la homogeneización y el control de calidad, suponen un esfuerzo técnico importante y necesitan recursos, por lo que requieren la disponibilidad de lotes más grandes.

Asimismo, las variables de la composición (formulación, proceso) también elevan la complejidad. Como resultado, solo en las últimas etapas del ciclo de desarrollo es posible comprobar cómo se pueden lograr las propiedades deseadas (resistencia al envejecimiento, mecánica) y si estas están constantemente bajo control considerando otras variables (variación de lote a lote, flujos entrantes). Por lo tanto, la prueba y el error todavía se utilizan ampliamente en este proceso.

Detección temprana de dependencias

Dentro del alcance del proyecto, se establecerá, por un lado, un conocimiento profundo de la relación entre la confección (p. ej., gránulos, material molido), la composición química de las corrientes de entrada y las propiedades resultantes de los productos.

Esto incluye, por ejemplo, las propiedades mecánicas y la durabilidad en diversos entornos. Dentro de este contexto, también se prestará especial atención a los parámetros variables durante el compounding.

Por lo que respecta a los polímeros, el énfasis estará en los plásticos de condensación, como las poliamidas (PA), el tereftalato de polietileno (PET) y el policarbonato (PC). Teniendo en cuenta los perfiles de aplicación individuales, se producirán formulaciones representativas a partir de reciclados seleccionados y aditivos establecidos en LBF.

Se tomarán muestras de los flujos de reciclado con respecto a sus parámetros moleculares, que son relevantes para las propiedades de procesamiento y aplicación. Aquí, se prestará atención a la composición química con respecto a los componentes poliméricos y no poliméricos, los aditivos y la distribución del peso molecular.

A partir de la información recabada se derivarán relaciones estructura-propiedades. El objetivo es identificar las dependencias entre las propiedades mecánicas y reológicas y el comportamiento a largo plazo (p. ej., envejecimiento) cuando se utilizan reciclados posconsumo de termoplásticos de ingeniería seleccionados. Además, estos conocimientos se transferirán para la estimación y previsiones de compuestos similares.

*Para más información: https://www.lbf.fraunhofer.de/en.html

MundoPlast

24.03.2023