Hacia una economía circular y baja en carbono

Tecnologías de procesado de nano/microaditivos para su aplicación en la industria de transformación de envases (INTECHPLA)

El Instituto Tecnológico de Embalaje, Transporte y Logística (ITENE) ha aplicado con éxito un software que permite realizar modificaciones en el diseño o la configuración del husillo en máquinas extrusoras de plástico, lo que permitirá producir materiales de distinta matriz polimérica en un solo equipo optimizando el espesor de las capas o ahorrando costes, al poder aumentar la producción y reducir el consumo energético.

Todo ello ha sido posible gracias al proyecto INTECHPLA, en el que se han podido mejorar las propiedades mecánicas, térmicas y barrera de tres tipos de plásticos con respecto a las de los plásticos convencionales no reforzados. Se trata de composites -material compuesto por una matriz polimérica y un refuerzo- en los que se ha optimizado la dispersión de dichos refuerzos en sus respectivas matrices poliméricas mediante tecnologías de dispersión en extrusión mono y doble husillo.

Para ello, se ha trabajado con tres matrices poliméricas distintas- ácido poliláctico (PLA), polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno de baja densidad (LDPE)- con el objetivo de maximizar el efecto de los refuerzos en las propiedades finales de estos materiales plásticos, en línea con los objetivos europeos sobre economía circular. Al mejorar la dispersión se puede aumentar la producción de estos materiales sin degradarlos durante su procesado.

Los materiales poliméricos o plásticos son muy utilizados en nuestra vida cotidiana, especialmente en los envases empleados en la industria alimentaria, debido a que son muchas las virtudes que poseen para la conservación de alimentos. Sin embargo, su principal inconveniente es su inherente permeabilidad a gases y otras moléculas pequeñas, así como sus propiedades mecánicas. Por este motivo es habitual el empleo de mezclas complejas de polímeros y/o sistemas multicapa que conllevan un elevado coste y la multiplicidad de materiales empleados en su diseño, lo que requiere el uso de aditivos especiales y adhesivos que complican su regulación y dificultan su reciclado.

Como solución a esta situación, en INTECHPLA se ha utilizado un software de simulación del proceso de extrusión de las tres matrices poliméricas mencionadas para evaluar la evolución del comportamiento del material a lo largo del proceso. De este modo, se ha podido avanzar en la mejora de las propiedades de los plásticos compostables (PLA) y convencionales (HDPE y LDPE), mediante el uso de refuerzos tanto orgánicos (arcillas laminares) como inorgánicos (talco). La adición de estos refuerzos con el uso de las tecnologías antes indicadas ha permitido la mejora del rendimiento de los procesos de fabricación y las propiedades de los materiales.

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