PAT R O C I N A D O R D E L A
REVISTA DIGITAL Junio - julio 2022
CARTA DEL EDITOR www.plastico.com Edición 3 Vol 37 Junio - Julio 2022 ISSN 2027 - 1581 Headquarters B2BPortales, Inc C/O MMCO 2155 Coral Way Miami, FL 33145 EEUU Tel.: +1 (305) 448 68 75 Calle 73 # 10 - 83, Torre C Piso 4 Bogotá, Colombia
Editor-in-Chief Dr. -Ing. Laura Flórez Sastre laura.florez@b2baxioma.com Publisher Giovana Reyes +1(305) 510-3785 giovana.reyes@axiomab2b.com Design and Layout Estefania Chacón estefania.chacondg@gmail.com Paola Niño paola.ninodg@gmail.com
Sales Representatives Latin America Mexico Carmen Bonilla Cel: +52 (81) 1378-1703 Tel: +52 (81) 1492-7353 carmen.bonilla@ axiomab2b.com Stella Rodríguez Cel: +52 1 (55) 1882-4802 Tel: +52 1 (55) 539-32028 stellar@prodigy.net.mx Europe France, Spain & Portugal India Eric Jund Ph: +33 (0) 493 58 7743 Fax: +33 (0) 493 24 00 72 eric.jund@axiomab2b.com (Except France, Spain & Portugal) Lerner Media Consulting Martina Lerner Ph: + 49 (6) 2269-71515 lerner-media@t-online.de
Taiwan Ringier Trade Publishing Ltd Amber Chang Ph: +886 (4) 232 - 97318 Ext. 11 amberchang@ringier.com.hk East China Ringier Trade Media Ltd. Vivian Shang Ph: +86-21 6289 5533 Vivian@ringiertrade.com North China Ringier Trade Media Ltd. Maggie Liu Ph: +86-20 8732 3316 maggieliu@ringiertrade.co Hong Kong Ringier Trade Publishing Ltd Michael Hay Ph: +85 (2) 236 - 98788 Ext. 11 mchhay@ringier.com.hk
Asia Sydney Lai Marketing Manager Ph: +886-42329-7318 X 16 sydneylai@ringier.com.hk
LO QUE SON LOS BIOPLÁSTICOS Y LO QUE NO SON
En el año 1999 descubrí los bioplásticos. ¡Recuerdo mi entusiasmo! Materiales que brindaban todas las ventajas de los plásticos pero que podían volver a la naturaleza. Este enorme entusiasmo, que es compartido por muchos, sin embargo, ha sido manipulado y malinterpretado, y lleva a pensar muchas veces que un material puede ser la solución al problema de contaminación que hoy en día tenemos. Los bioplásticos son materiales basados en fuentes renovables y/o biodegradables o compostables. Pueden ser ambas cosas, o pueden ser solo una de las dos. Hoy en día existe un amplio número de soluciones que pueden degradarse y compostarse bajo ciertas condiciones. Lo importante para poder afirmar que un plástico es degradable es que vuelva a sus componentes originales, que son biomasa, dióxido de carbono y agua. Frente al preocupante problema de contaminación por empaques plásticos que tenemos hoy en día, vemos que algunos han visto en los bioplásticos la tabla de salvación. Si bien algunos de estos materiales pueden degradarse, no lo pueden hacer al lado de una carretera o en el agua de un río. El material no va a ser la solución a los malos hábitos de disposición de la humanidad. Y por esto es imperativo entender que tienen su nicho de aplicación, pero no debemos abusarlos. Un invento de esta magnitud no debería caer víctima de nuestro “greenwashing”. TP
Dr. -Ing. Laura Flórez Sastre Directora de contenido laura.florez@b2baxioma.com
Image Bank Shutterstock • Freepik Prepress & Printing Quad Graphics Colombia S.A.S.
WWW.PLASTICO.COM
3
CONTENIDO
Bioplásticos
8
¿Hacia dónde va el mercado?
16
Plástico reciclado
24
Windmöller und Hölscher,
en aplicaciones automotrices
aliada en el crecimiento de Alico
26
El camino hacia producir
30
10 desafíos en el control
36
películas más sostenibles
de temperatura en inyección
La soldadura ultrasónica
impulsa las aplicaciones de embalaje de bioplásticos
40
www.axiomab2b.com
CEO Mariano Arango L. mariano.arango@axiomab2b.com Operations Manager Diego Carvajal diego.carvajal@axiomab2b.com Administrative and Financial Manager Óscar Higuera oscar.higuera@axiomab2b.com Head of Growth Laura Restrepo laura.restrepo@axiomab2b.com Director of Operations Iván García ivan.garcia@axiomab2b.com Head of Content Alejandra Leguizamón alejandra.leguizamon@axiomab2b. com Print and Events Product Lead Jennifer Guio jennifer.guio@axiomab2b.com Board of Directors Marcelino Arango L. Diego Carvajal
Despega en América Latina
la decoración en el molde
47
CIQA y Grafquim
50
Braskem IDESA:
54 58
llevarán el grafeno a escala industrial
A un paso de obtener PCR grado alimenticio
Cumbre de Innovación tecnológica para la industria plástica
Generar conocimiento
es cuestión de método
62
Ley prohibirá plásticos
de un solo uso en Colombia /tecnologiadelplastico
4
@tecplastico
tecnologiaplastico
WWW.PLASTICO.COM
Hecho en Colombia, por Colombianos Prohibida la reproducción total o parcial del contenido de esta revista sin autorización expresa de los editores.
La opinión de los columnistas no refleja necesariamente la posición editorial de la revista TECNOLOGÍA DEL PLÁSTICO. Las imágenes que ilustran los temas no corresponden a publicidad, son utilizadas según el archivo fotográfico de revista TECNOLOGÍA DEL PLÁSTICO y Axioma B2B Marketing para fines editoriales.
8
BIOPLÁSTICOS
¿HACIA DÓNDE VA EL MERCADO? La industria mundial de bioplásticos le apuesta a abastecer un 2% de la demanda mundial de materias primas plásticas para el 2026. Las regulaciones, certificaciones y adecuada educación de los compradores son fundamentales para que estos materiales alcancen todo su potencial.
16
PLÁSTICO RECICLADO
EN APLICACIONES AUTOMOTRICES
La economía circular se extiende más allá de los plásticos de corta vida. Las empresas automotrices muestran cada vez más su compromiso de incorporar material reciclado. La calidad de la materia prima para mantener el desempeño y la estética es aún un reto.
SOSTENIBILIDAD
POR DR.-ING. LAURA FLÓREZ, directora de contenido Con información suministrada por European Bioplastics
BIOPLÁSTICOS
¿HACIA DÓNDE VA EL MERCADO? La industria mundial de bioplásticos le apuesta a abastecer un 2% de la demanda mundial de materias primas plásticas para el 2026. Las regulaciones, certificaciones y adecuada educación de los compradores son fundamentales para que estos materiales alcancen todo su potencial.
8
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
La urgencia que imprime la sociedad a nuestra industria para transitar hacia soluciones más sostenibles ha impulsado el desarrollo de un tipo de materiales particular, llamado bioplásticos. En este tipo de materiales se busca migrar hacia fuentes renovables, se busca biodegradabilidad, o se buscan ambas cosas. Se ha venido trabajando en desarrollar materiales que reduzcan nuestra dependencia del petróleo, pero que también puedan compostarse o biodegradarse, para lograr cerrar el ciclo. Los bioplásticos, por definición, son materiales que pueden estar basados en fuentes renovables o no renovables, y pueden o no ser biodegradables. Es posible, por ejemplo, tener materiales biobasados, como el bio-PE, que no son biodegradables. También es posible tener materiales basados en fuentes no renovables, como el grado Ecovio, de BASF, que
es sin embargo, compostable. Y también es posible tener materiales como el PLA, que es biobasado y biodegradable. Sin embargo, el afán de los consumidores por migrar hacia soluciones más sostenibles y el uso inadecuado por parte de algunos proveedores de los bioplásticos han llevado a nuestra sociedad a creer que los materiales van a ser una “bala de plata” contra la contaminación. Y esto es un error. Los bioplásticos son, sin duda, un material muy valioso dentro de la economía circular, pero no son la solución a los problemas de contaminación. Y es incorrecto hacer pensar a los clientes que, al fabricar empaques a partir de bioplásticos, automáticamente vamos a solucionar los problemas de contaminación. Los bioplásticos tienen su nicho de mercado, ofrecen algunos beneficios, y en condiciones ade-
Capacidad mundial de producción de Bioplásticos hasta 2026 8,000
7,593
7,000
6,723 2,197
6,000 En 1.000 toneladas
5,217 5,000
4 ,719
3,000
1,000 0
2,140
1,150
1,025
4,000
2,000
1,101
5,510
2,087 848
5,297
2,417 864
1,239
1,553
2020
2021
3,694
4,116
2022
2023
Biobasados – no biodegradables Pronóstico
4,360
2024
4,583
2025
2026
Biodegradables
Capacidad Totales Fuente: European Bioplastics
WWW.PLASTICO.COM
9
SOSTENIBILIDAD
cuadas de compostaje pueden biodegradarse. Sin embargo, es incorrecto caer en afirmaciones del estilo “soy maíz y no plástico”, como lo que vemos en algunos comerciales. Estos materiales siguen siendo plásticos y su degradación, que puede darse o no, depende de condiciones muy específicas y del destino de fin de vida que se tenga.
Cómo se clasifican los bioplásticos
Son bio-basados
No biodegradables
Bioplásticos Ej. PE biobasado, PET, PTT, PEF
Plásticos convencionales Ej. PE, PP, PET
Son biodegradables y son biobasados
Bioplásticos Ej. PLA, PHA, PBS, mezclas de almidones
Biodegradables
Biobasados
Bioplásticos Ej. PBAT, PCL
Derivados fósiles
Biodegradables, no biobasados
Fuente: European Bioplastics
El correcto aprovechamiento de este tipo de materiales depende de tener adecuado acceso a la información, evitar el “greenwashing” y lograr la regulación adecuada, así como de contar con los sistemas de aprovechamiento al final de la vida (como unidades de compostaje industrial) que garanticen la promesa de que estos materiales se reintegren a la naturaleza.
10
Estado actual y perspectivas Actualmente, los bioplásticos aún representan menos del 1% de los más de 367 millones de toneladas de plásticos producidos anualmente. Sin embargo, a diferencia de los plásticos de fuentes no renovables, la demanda y producción de bioplásticos sigue creciendo. Este crecimiento está impulsado por un aumento en la demanda, combinado con la evolución de aplicaciones y productos cada vez más sofisticados. De acuerdo con datos de mercado compilados por European Bioplastics en cooperación con el nova-Institute, la capacidad global de producción de bioplásticos se incrementará desde 2,42 millones de toneladas en 2021 hasta cerca de 7,59 millones de toneladas en 2026. En este escenario, se superaría por primera vez la marca del 2%. El PBAT, el PBS y las poliamidas biobasadas son los materiales responsables de este espectacular crecimiento.
48
% Del mercado
mercado total de bioplásticos en 2021 se destinó a la producción de envases.
Actualmente, los plásticos biodegradables en conjunto, incluidos PLA, PHA, mezclas de almidón y otros, representan más del 64% (más de 1,5 millones de toneladas) de la capacidad de producción mundial de bioplásticos. Se espera que la producción de plásticos biodegradables aumente a casi 5,3 millones en 2026 debido a un fuerte desarrollo de polímeros, como PBAT (tereftalato de adipato de polibutileno) y PBS (succinato de polibutileno), pero también a un crecimiento constante de los ácidos polilácticos (PLA). Los plásticos no biodegradables de base biológica representan en conjunto alrededor del 36% (más de 865.000 toneladas) de la capacidad mundial de
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
Los bioplásticos son, sin duda, un material muy valioso dentro de la economía circular, pero es incorrecto hacer pensar a los clientes que, al fabricar empaques a partir de bioplásticos, automáticamente vamos a solucionar los problemas de contaminación.
producción de bioplásticos. Estos también incluyen soluciones “drop-in” como PE (polietileno) de base biológica y PET (tereftalato de polietileno) de base biológica, así como PA (poliamidas) de base biológica. Se prevé que su participación relativa disminuya aún más a un poco más del 30 por ciento en 2026. Sin embargo, en números absolutos, las capacida-
des de producción de polímeros de base biológica seguirán aumentando durante los próximos cinco años a alrededor de 2,3 millones de toneladas. Si bien las capacidades de producción de PET de base biológica continúan disminuyendo, el enfoque se ha desplazado hacia el desarrollo de PEF (furanoato de polietileno), un nuevo polímero que se espera ingrese al mercado en 2023. El PEF es comparable al PET pero 100% de base biológica. Y se dice que presenta propiedades térmicas y de barrera superiores, lo que lo convierte en un material ideal para el envasado de bebidas, alimentos y productos no alimentarios. Aplicaciones y producción regional Los bioplásticos se utilizan en un número cada vez mayor de mercados, desde envases, productos de “catering”, electrónica de consumo, automoción, agricultura/horticultura y juguetes, pasando por textiles y varios otros segmentos. El empaque sigue siendo el segmento de mercado más grande para los bioplásticos con el 48% (1,15 millones
SOSTENIBILIDAD
Producción global de bioplásticos en 2021 (por segmento de mercado)
3
3
7
Eléctricos y electrónicos
Otros
Construcción
4
Recubrimientos y adhesivos
5
Total: 2,41 millones de toneladas (en %)
Automotriz y de transporte
48
Empaques (Flexibles y rígidos)
9
Agricultura y horticultura
10
Fibras (incluidas tejidas y no tejidas)
11
Bienes de consumo
de toneladas) del mercado total de bioplásticos en 2021. Sin embargo, la cartera de aplicaciones continúa diversificándose. Los segmentos, como la automoción y el transporte o la edificación y la construcción, siguen en alza con capacidades crecientes de polímeros funcionales. Con miras al desarrollo de la capacidad regional, Asia fortaleció aún más su posición como principal centro de producción con casi el 50% de los bioplásticos que se producen actualmente en la región. Actualmente, casi una cuarta parte de la capacidad de producción todavía se encuentra en Europa. Sin embargo, la participación de Europa y de otras regiones del mundo disminuirá significativamente en los próximos cinco años. Por el contrario, se prevé que Asia haya superado el 70% para 2026. Se estima que la tierra utilizada para cultivar la materia prima renovable para la producción de bioplásticos será de 0,7 millones de hectáreas en 2021 y sigue representando solo un poco más del 0,01%
12
Fuente: European Bioplastics, Nova Institute.
del área agrícola mundial de 5 mil millones de hectáreas. Junto con el crecimiento significativo estimado de la producción mundial de bioplásticos en los próximos cinco años, la participación del uso de la tierra para bioplásticos aumentará, sin embargo, aún por debajo del 0,06%. Esto muestra claramente que no existe competencia entre la materia prima renovable para alimentos, cereales y la producción de bioplásticos. Estándares de biodegradación Las afirmaciones de compostabilidad en productos plásticos son difícilmente verificables por parte del consumidor. En este caso, la certificación se vuelve fundamental para lograr la transparencia, y la adecuada comunicación a través de logos de certificación. El estándar EN13432, por ejemplo, describe que un producto puede destinarse al compostaje industrial, y que todos sus componentes (como tapas, etiquetas, adhesivos y/o residuos del producto en-
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
vasado) son compostables. Dentro de este estándar se hacen pruebas químicas, para entender el contenido y potencial presencia de metales pesados. La biodegradabilidad en condiciones controladas de compostaje, midiendo el consumo de oxígeno y la producción de CO2. Bajo este estándar, al menos el 90% del material orgánico debe convertirse en CO2 dentro de un lapso de 6 meses. En tres meses, es importante verificar la desintegración, que implica que el material debe pasar a través de una malla de 2 mm, y no debe quedar más del 10% del material original. Así mismo, se hace una prueba de ecotoxicidad, examinando los efectos del compost resultante en el crecimiento de plantas. Es recomendable que los dueños de marca o grandes superficies soliciten a los distribuidores su certificación de producto y demanden el número de certificación. De esta manera se garantiza una alta seguridad del producto y también se permite el uso de ciertas marcas, haciendo la información más transparente para el usuario final.
La contaminación por bioplásticos Uno de los retos principales que se tienen en el uso de bioplásticos es que no hay una categoría especial para identificarlos dentro del flujo de reciclaje. Es posible que este tipo de materiales, sobre todo los que son biodegradables, se confundan dentro del fujo de reciclaje de materiales establecidos, contaminándolos. De hecho, en Europa y Estados Unidos ya se han levantado alarmas en los gremios de reciclaje en contra del uso de bioplásticos, ya que pueden terminar contaminando el aprovechamiento de botellas de PET, por ejemplo, o de películas flexibles. También es importante entender que, si bien el uso de compuestos de bioplásticos con otros plásticos convencionales puede disminuir la huella de carbono y la dependencia de fuentes no renovables, en general se trata de mezclas de materiales, algo contra lo que nos ha advertido la fundación Ellen McArthur dentro de los lineamientos de la nueva economía circular de los plásticos.
Capacidad de producción de bioplásticos en 2021 (porcentaje por región)
49.9
16.5
24.1
Norte América
Asia
Europa
9.1
Sur América
Total: 2,42 millones de toneladas (en %)
0.4
Australia/Oceanía
Fuente: European Bioplastics, Nova Institute.
14
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
Crece uso en plasticultura Un estudio de la FAO publicado el pasado mes de diciembre se centra en los productos plásticos agrícolas utilizados en una variedad de cadenas de valor diferentes. Una evaluación de riesgos cualitativa, que acompaña al estudio, analiza 13 productos agrícolas específicos. “Significativamente, para seis de los 13 productos evaluados, los plásticos biodegradables de base biológica se recomiendan como sustitutos preferibles del material plástico convencional”, dijo François de Bie, Director de European Bioplastics. La lista de productos recomendados incluía películas acolchadas, aparejos de pesca, fertilizantes recubiertos con polímeros, protectores y mangas para cultivos, hilos de soporte para plantas y bolsas protectoras de frutas impregnadas con pesticidas. Las películas acolchadas representan la segunda mayor parte de las películas de plástico utilizadas en la agricultura. “Estas películas, hechas de plásticos biodegradables del suelo, brindan beneficios significativos donde la recuperación, el reciclaje y la reutilización de plásticos convencionales plantean problemas importantes. Están diseñados específicamente para biodegradarse de manera efectiva in situ y, por lo tanto, pueden incorporarse al suelo después de la cosecha”, explicó François de Bie. Por el contrario, las películas de acolchado no biodegradables, especialmente delgadas, muestran una recolección, manejo y recuperación insuficientes, lo que puede conducir a un nivel significativo de contaminación plástica en los campos en los que se utilizan. El informe de la FAO también hace hincapié en la necesidad de desarrollar polímeros que sean biodegradables en el medio marino. “Aunque se debe evitar cualquier tipo de basura, siempre se producirá un cierto nivel de pérdida inevitable de artes de pesca. Por ello, es importante fomentar la adopción de soluciones marinas biodegradables”, afirmó el líder gremial. En el caso de productos usados contaminados con residuos de pescado, como cajas de recolección de pescado, los biopolímeros, según la FAO, pueden facilitar el proceso de reciclaje orgánico. TP
WWW.PLASTICO.COM
15
SOSTENIBILIDAD
INEOS STYROLUTION
ofrece grados Novodur que incorporan hasta 70% de plásticos posconsumo, sin sacrificar propiedades.
16
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
POR VERÓNICA ALCÁNTARA
PLÁSTICO RECICLADO EN APLICACIONES AUTOMOTRICES
La economía circular se extiende más allá de los plásticos de corta vida. Las empresas automotrices muestran cada vez más su compromiso de incorporar material reciclado. La calidad de la materia prima para mantener el desempeño y la estética es aún un reto. Hace apenas unas semanas Faurecia y Veolia firmaron una alianza estratégica para el desarrollo de materiales innovadores para interiores automotrices. La meta es lograr un promedio de 30% de contenido de plásticos reciclados en 2025. Las estrictas regulaciones ambientales y la necesidad de aligerar los vehículos para mejorar su eficiencia energética han precipitado la búsqueda de nuevos materiales para componentes automotrices. Faurecia ha sido pionera en esto desde 2011, y el año pasado creó la División de Materiales Sostenibles, cuyo objetivo es lograr una cabina completa con bajas emisiones de CO2, incluyendo materiales negativos en CO2. Su alianza con Veolia es sólo un paso más hacia su objetivo. Los materiales con contenido reciclado que desarrollarán en conjunto serán para fabricar paneles de instrumentos, paneles de puertas y consolas automotrices. Y Veolia comenzará la producción de esos innovadores plásticos en 2023, en sus plantas ubicadas en Francia. Pero, los compromisos para incluir material reciclado en componentes automotrices, están encabezados por las propias armadoras, y prácticamente todas los han incluido en sus vehículos. Se estima que en la actualidad entre el 18 y 20% de los plásticos utilizados en interiores para autos contienen material reciclado.
Foto cortesia INEOS
WWW.PLASTICO.COM
17
SOSTENIBILIDAD
Ford comenzó desde 1990, integrando plástico reciclado en algunos de sus vehículos. Hace tres años hizo público que está utilizando cada año 1.200 millones de botellas de PET posconsumo en los protectores debajo de la carrocería de todos sus automóviles y SUV’s, y para los revestimientos de las llantas de sus camiones de la serie F.
Se estima que en la actualidad entre el 18 y 20% de los plásticos utilizados en interiores para autos contienen material reciclado.
La japonesa Toyota es otra que tiene ambiciosas metas en este sentido. En su plan de acción ambiental para 2025 planea desarrollar tecnologías para utilizar materiales reciclados, especialmente plásticos. También pretende aumentar el contenido de materiales reciclados en Europa y Japón. Y por si no fuera poco, desarrolló un plástico reciclable: Toyota Super Olefin Polymer (TSOP), para fabricar parachoques y otras piezas. Renault tiene como objetivo incorporar hasta 20% de plástico reciclado en sus autos fabricados en Europa. Cada año usa 52,000 toneladas de plástico reciclado y creó un sistema de ciclo cerrado de reciclaje para polipropileno, con el que recupera los parachoques y revestimientos de arcos de llantas para
transformarlos en material reutilizable en nuevas autopartes. Los ejemplos son variados, pero sin duda, los plásticos y los materiales reciclados serán claves en la movilidad sostenible con la llegada de los autos eléctricos. Uno de estos casos es el de Nissan, que incorporó plástico de botellas recicladas para fabricar los asientos, reposabrazos y parachoques de su modelo eléctrico Nissan Leaf. Además, la gama de vehículos Renault-Nissan ECO2 contiene más de 7% de plásticos reciclados. Y hay otras marcas como KIA, BMW, Volkswagen, Audi, Volvo, que ya han integrado componentes, sobre todo interiores, con contenido de material reciclado. El reto de elevar el porcentaje Con 20% promedio de contenido de plástico reciclado en los componentes automotrices, avanzar hacia la meta de 30% representa un desafío para las compañías del sector. Lograr el rendimiento y la estética de las resinas vírgenes no es tarea fácil. “Existen barreras técnicas, definitivamente un material virgen siempre tiene un mayor desempeño que uno que contiene material reciclado, pero se están desarrollando estrategias para alcanzar las propiedades de materiales vírgenes”, explica Ernesto Hernández Hernández, líder técnico del Laboratorio Nacional de Materiales Ligeros para el Sector Automotriz (Laniauto). La razón es simple: cuando los plásticos se van reprocesando, la longitud de las moléculas va disminuyendo y todas las propiedades del material disminuyen cada vez. Aunque los equipos de investigación Foto cortesia Clariant
EL USO DE ADITIVOS
en materiales garantiza una operación segura, por ejemplo en caso de incendio.
18
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
y desarrollo de las automotrices y centros de investigación están trabajando para mejorarlo. En opinión de Ernesto Hernández, este porcentaje se va a ir incrementando poco a poco, utilizando algunos aditivos, mejorarando las formulaciones, y es algo que ya está en ese proceso y aún más con la llegada de los vehículos eléctricos que requieren aligerar su peso para conseguir mayor eficiencia de combustible. Esto es una tendencia, dice el especialista, y se va a ir desarrollando precisamente por el tema ambiental. Incluso, hoy hay empresas que por filosofía están buscando que cada autoparte tenga al menos un 10% de material reciclado, y hay quienes han comprometido hasta 20 o 30%. Hoy en día, los plásticos representan el 50% del volumen de un vehículo, con alrededor de 30,000 componentes hechos con 39 tipos diferentes de plástico. Aunque en la realidad, sólo cuatro de esos concentran el 70% de los plásticos que se usan en los automóviles: polipropileno (PP), poliuretano (PU), poliamidas y PVC.
Los cambios tecnológicos en la movilidad van a incrementar el uso de este tipo de plásticos, lo que podría facilitar la incorporación de más material reciclado. El PP y PU representan alrededor del 50% del consumo total de plástico en vehículos, en contraste, ha disminuido la demanda de plásticos de ingeniería.
Los plásticos y los materiales reciclados serán claves en la movilidad sostenible con la llegada de los autos eléctricos.
Incluso, en los autos eléctricos ya no se requiere la resistencia a altas temperaturas de los polímeros de ingeniería, en cambio se usarán poliamidas para los soportes de batería y carcasas en vehículos eléctricos,
SOSTENIBILIDAD
según un artículo de la empresa Advanced Plastic Technologies (Adapt), difundido en su página web. El artículo prevé que la demanda de polipropileno seguirá creciendo en aplicaciones en el interior y exterior de los vehículos, reemplazando piezas metálicas. Además, se espera mayor uso de PE en tanques de gasolina, e incluso, en piezas de motor para autos eléctricos. El consumo de ABS también bajará al ser reemplazado por compuestos de PS y PP con mejores propiedades para los interiores automotrices y por un menor costo, aunque en autos de alta gama el ABS seguirá creciendo. ¿Qué materiales serán más relevantes? PP seguirá creciendo en aplicaciones exteriores e interiores en reemplazo de metales PP se usará en tanques de gasolina y piezas de motor de autos eléctricos PS y PP con mejores propiedades y menor costo se usarán en reemplazo de ABS en aplicaciones de interiores de autos de gama baja. PA se usarán en soportes de batería pero la resistencia a la temperatura ya no será una prioridad.
Uso de fibras La incorporación de material reciclado no ha sido la única alternativa que han intentado las automotrices. Otra tendencia, como apunta Ernesto Hernández, es la integración de fibras naturales al plástico para reducir la huella de carbono, por ejemplo, se utiliza 50% de polipropileno y 50% de fibra natural. Esto permite reducir la cantidad de resina utilizada y aprovecha residuos de la agroindustria, pero no hay beneficio en biodegradación o compostabilidad y son partes que sólo se usan en componentes interiores, pero no en partes estructurales o que comprometan la seguridad del vehículo. En México, el Laniauto desde su fundación en
20
2017, comenzó a trabajar en proyectos con empresas automotrices, además de desarrollar diversas líneas de investigación en materiales. Con un empresa de Puebla trabajaron en componentes fabricados con Nylon 6 con fibra de vidrio y lograron aligerarlos utilizando esferas de vidrio disminuyendo su densidad hasta 15%. Ahora están en otro proyecto con una tier 1 para crear materiales compuestos con contenido de un biomaterial. En estos años, el Laniauto ha desarrollado sus capacidades y sus propias proyectos, como los elastómeros termoplásticos para aprovechar el polvo de llantas para tapetes para auto y piezas pequeñas de la facia o partes que absorben los impactos.
Hoy en día, los plásticos representan el 50% del volumen de un vehículo, con alrededor de 30,000 componentes hechos con 39 tipos diferentes de plástico.
Cada año el Laniauto atiende alrededor de 500 servicios para el sector automotor. En la mayoría de los casos realizan análisis de falla de los materiales de partes y componentes que les envían las empresas. Además, el laboratorio ha servido para capacitar a especialistas en materiales que hoy trabajan dentro de la industria. Superar las barreras El informe de la consultora Oakdene Hollins, “Driving change: A circular economy for automotive plastic”, señala que los precios del plástico reciclado para la industria automotriz pueden ser entre 8 y 10% más baratos que la resina virgen, pero aumentar el contenido reciclado actual del 20% podría requerir una inversión importante en resinas de alta calidad para cumplir con los requisitos funcionales y estéticos.
WWW.PLASTICO.COM
SOSTENIBILIDAD
Respecto a las barreras técnicas, todo depende del origen de los residuos, pues los posindustriales suelen tener mejor resultado. En cambio los residuos de vehículos al final de su vida útil son otro desafío que tiene enfrente la industria automotriz: los autos no se han diseñado para su desmantelamiento, así que la recuperación de sus componentes es bastante costoso y no hay mercado todavía para estos residuos. Innovando desde el origen No sólo las ensambladoras están al día en este tema. Las proveedoras de materia prima también están ayudando a las OEM’s a cumplir con sus metas medioambientales. En un informe realizado por la consultora especializada en economía circular, Oakdene Hollins, para el proyecto europeo Ecobulk, cuyo fin es repensar el diseño de productos en la industria automotriz, se destacan algunos ejemplos. Uno de ellos es Galloo Plastics, un proveedor que desarrolló una tecnología de reciclaje posterior a la trituración que le permite separar PP, PS, ABS y PEAD y volver a utilizarlos en productos automotrices. Synova es otra proveedora que cada año produce 20,000 toneladas de PP a partir de plásticos reciclados, con la ventaja de que cumple con las exigencias de calidad de los fabricantes de equipo original. Geo-Tech recicla los parachoques de poliolefina termoplástica (TPO), los convierte en gránulos, les quita la pintura y ya los ha utilizado para fabricar salpicaderas para un vehículo pequeño. La empresa Solvay recicló desechos de producción de bolsas de aire y desarrolló un proceso para eliminar el silicio y recuperar poliamida nylon (PA). Después la compañía italiana Radici, eliminó los gases y el silicio de la poliamida para poder reciclarlo. Con este proceso se obtuvo PA 6.6 para reutilizarlo en manijas de puertas, espejos exteriores, tapas de combustible, molduras, entre otros componentes automotrices.
“Hay una tendencia a que las empresas busquen recuperar las autopartes al final de la vida útil del automóvil y reprocesarlas para fabricar las mismas autopartes. La realidad es que hay algunas autopartes muy específicas que pueden cumplir con esto, pero la
22
cantidad es mínima”, menciona Ernesto Hernández. El problema es que durante su uso los materiales han estado expuestos a diferentes factores como la radiación UV, la humedad, ciertos líquidos, y otras condiciones que van afectando al material plástico y su desempeño. Esto aunado a la degradación que sufre el plástico durante el proceso de reciclaje, podría limitar su reutilización a entre tres y cinco ciclos para su uso en nuevos componentes automotrices, si es que se pueden usar. Y se podría requerir de otros procesos para mejorar su estética u otras características. “Al menos para el sector automotriz, probablemente solo un 20 a 30% de los materiales que se usen se van a poder reintegrar a la cadena para fabricar otra vez autopartes. Sin embargo, estos materiales sí se pueden utilizar en otros sectores”, comenta el especialista de Laniauto.
En los autos eléctricos ya no se requiere la resistencia a altas temperaturas de los polímeros de ingeniería, en cambio se usarán poliamidas para los soportes de batería y carcasas en vehículos eléctricos
Por ejemplo, en Coahuila existe una empresa que se dedica a acopiar autopartes desechadas, las separa, las muele y vende el material a la industria de electrodomésticos, donde los componentes no requieren alta demanda o desempeño de sus propiedades. Además de las barreras económicas y técnicas, también existen barreras regulatorias, pues no existen incentivos para apoyar la integración de contenido reciclado en automóviles, pero tampoco para recuperar las autopartes una vez que un vehículo terminó su vida útil. TP
WWW.PLASTICO.COM
24
WINDMOLLER & HOLSCHER,
ALIADA EN EL CRECIMIENTO DE ALICO Desde 2011, la marca alemana ha provisto a esta empresa de soluciones integrales en empaques de cuatro máquinas de impresión y una de extrusión, más otras dos unidades que llegarán en los próximos meses para fortalecer sus capacidades de producción.
26
EL CAMINO HACIA PRODUCIR
PELÍCULAS MÁS SOSTENIBLES
El desarrollo de tecnología MDO sigue avanzando para ofrecer soluciones de empaque monomaterial, reciclables y con alto desempeño, que permitan el reemplazo de estructuras que combinan laminados y PET con poliolefinas.
30
10 DESAFÍOS EN EL CONTROL
DE TEMPERATURA EN INYECCIÓN
Estrategias para solucionar problemas comunes en el atemperamiento de moldes de inyección.
TECNOLOGÍA
WINDMOLLER & HOLSCHER, ALIADA EN EL CRECIMIENTO DE ALICO Desde 2011, la marca alemana ha provisto a esta empresa de soluciones integrales en empaques de cuatro máquinas de impresión y una de extrusión, más otras dos unidades que llegarán en los próximos meses para fortalecer sus capacidades de producción. La historia de Alico, empresa de soluciones integrales en empaques con sede en Medellín, tiene un antes y un después de la adquisición de las máquinas de impresión y de extrusión de Windmöller & Holscher. La primera compra, recuerda Octavio Peláez, gerente de Manufactura de Alico, fue la de una impresora en 2011. Hasta ese momento, la empresa contaba con 160 empleados y estaba enfocada en empaques para alimentos, aunque ya comenzaba a diversificar su mercado con empaques al vacío y para productos de mascotas, farmacéuticos, laboratorios, entre otros. Ese proceso de crecimiento los llevó a explorar
24
opciones para aumentar su capacidad productiva. Ensayaron primero con desarrollos propios, luego con otras marcas, pero siempre habían tenido como referente a Windmöller & Holscher, marca con una trayectoria de más de 150 años en el mercado a la que ya conocían por su propuesta de tecnología de punta que ofrecía mejores rendimientos y calidad en la producción. Fue así como en 2011 llegó a sus instalaciones la primera Miraflex AM, una máquina de impresión que, en palabras del gerente de Manufactura, de inmediato ofreció un mayor control sobre la calidad del producto elaborado. La llegada de este primer equipo obligó a Alico a
WWW.PLASTICO.COM
TECNOLOGÍA
crecer en infraestructura, ampliando sus instalaciones para poder hacerles campo a las máquinas, pero al mismo tiempo generando mejoras en la cadena de valor, beneficiando a los colaboradores que vieron como algunas de sus labores se automatizaron con procesos tecnológicos que redundaron en mejores condiciones de salud ocupacional, para evitar riesgos asociados a sus actividades. El acompañamiento permanente y la asesoría recibidas por el fabricante les han transmitido confiabilidad a sus procesos, además de tener un soporte técnico permanente y en línea con los especialistas en su casa matriz y en otras plantas más cercanas a estas latitudes como México y Brasil, reduciendo los tiempos de atención de las inquietudes que surjan en la operación. Además, la casa fabricante ofrece capacitación a los operarios para transferir conocimiento y empoderarlos del accionar de la máquina. Algunos miembros del equipo de Alico han viajado hasta las instalaciones de Windmöller & Holscher para conocer más de sus productos y sus procesos, y compartir lo aprendido con sus compañeros para garantizar que el funcionamiento de los equipos sea el correcto. Impacto inmediato Los resultados de la implementación de las máquinas de la marca alemana en la producción de las soluciones integrales de empaques se evidenciaron de inmediato. Antes, señala Octavio Peláez, la empresa imprimía de 45 a 70 metros de empaques por minuto, y en la actualidad se imprimen de 200 a 400 metros en ese mismo periodo. En el transcurso de la última década fueron llegando a Alico otras tres máquinas Miraflex AM y una máquina de extrusión, que han ampliado la estructura y la capacidad. Además, en septiembre de este año llegará otra Miraflex AM y en febrero de 2023 otra extrusora, con lo cual Alico seguirá reforzando competitividad y productividad en el mercado. Se prevé que con estas adquisiciones la empresa crezca un 20% en su producción, ampliando con ello su base de clientes (hoy exportan a Estados Unidos,
WWW.PLASTICO.COM
México, Centroamérica, Ecuador, Perú y Bolivia) y generando más empleo, ya que ahora ocupa a cerca de 1.500 personas. Las ventajas han sido compartidas con sus clientes, que han visto mejoras en la calidad de los empaques que reciben y más eficiencias en los costos y el uso de materiales. Los beneficios Uno de los atributos que más destaca Peláez de los equipos de impresión es la precisión. Sus especificaciones son tan ajustadas que no permite que haya variaciones superiores a los 4 milímetros. Además, gracias a unas cámaras incorporadas en la máquina controla que este proceso sea lo más nítido y fiel posible a la imagen que se desea estampar en el empaque, generando alertas inmediatas a los operarios cuando hay desfases en la operación. La tecnología de punta que les brindan las máquinas de Windmöller & Holscher no solo se refleja en los programas informáticos que vienen incorporados para tener más control y precisión en la impresión, sino en los componentes de hardware que les dan estabilidad en su funcionamiento y durabilidad. “La renovación tecnológica nos permite aumentar la capacidad, pero también mejoras en la eficiencia. La nueva máquina extrusora que nos llegará en febrero de 2023 hará el trabajo que pueden hacer cinco máquinas al mismo tiempo”, señala Peláez. Esta nueva máquina consta de nueve capas y produce hasta 600 toneladas de plástico en un mes, cuando las otras son de tres capas y generan 15 toneladas en ese mismo periodo, y las de modelos más recientes hasta 300. Windmöller & Holscher, un aliado clave para el crecimiento y el respaldo de Alico. Más de Windmöller & Holscher Con 150 años de trayectoria, esta marca alemana fabrica máquinas de envase flexible, líneas de extrusión, impresión y conversión, y se ha convertido en un referente de la industria. Algunos de sus equipos en sus diferentes líneas de servicios son Primaflex, Miraflex, Novoflex, Vistaflex, Astraflex, Stellaflex, Starflex y Olympia. TP
25
TECNOLOGÍA
EL CAMINO HACIA PRODUCIR
PELÍCULAS MÁS SOSTENIBLES El desarrollo de tecnología MDO sigue avanzando para ofrecer soluciones de empaque monomaterial, reciclables y con alto desempeño, que permitan el reemplazo de estructuras que combinan laminados y PET con poliolefinas.
ES POSIBLE MONTAR
la tecnología MDO en línea con películas sopladas. Foto cortesía W&H
La recuperación de empaques flexibles es quizás el mayor reto que se tiene en la industria plástica hoy en día. El acopio es sin duda un gran reto, pero el primer paso siempre es garantizar que los empaques sean reciclables desde el diseño. Desde la orilla de la proveeduría, los fabricantes de maquinaria han venido trabajando en tecnología que permita fabricar películas de empaque reciclables, siempre sin sacrificar el desempeño; pues si hay algo claro, es que el usuario final está interesado en la sostenibilidad, pero no está dispuesto a sacrificar sus expectativas
26
con respecto al empaque. En este contexto, la tecnología MDO, de orientación de la película en dirección de la máquina (Machine Direction Orientation), cobra una relevancia particular, ya que permite mejorar las propiedades mecánicas, ópticas y de barrera de estructuras de empaque flexible sin tener que requerir de otros materiales. La película MDO se fabrica calentando el polímero a una temperatura ligeramente por debajo de su punto de fusión y estirándolo en una orientación
WWW.PLASTICO.COM
TECNOLOGÍA
particular. La película se puede colar en una máquina MDO, o se puede utilizar la unidad MDO como la última etapa en la fabricación de películas sopladas. Los beneficios de la tecnología son numerosos. El proceso mejora las cualidades de la película como material de empaque y reduce los costos inmediatos al estirarla. La película estirada muestra propiedades ópticas muy mejoradas, que se pueden adaptar a sus requisitos. PELÍCULA SOPLADA MONOMATERIAL
Recientemente la empresa Ultimate Flexipack trabajó de la mano con W&H en la producción de película monomaterial con tecnología MDO en línea. De esta forma es posible fabricar una estructura de empaque monomaterial fácilmente reciclable. En este caso, el cliente trabajó con una línea de película soplada de 5 capas Varex II, para la fabricación de película 100% de PE con propiedades similares a las de las películas de laminación convencionales. Las películas de sellado de PE y las
de MDO-PE se pueden producir en la misma línea, con lo que se amplía el espectro de utilización de los equipos.
En comparación con las líneas de película soplada, las líneas de película plana ganan puntos con velocidades de producción generalmente más altas y una mayor producción de película.
“Ultimate Flexipack se comprometió a llevar suministros empaquetados al público durante la pandemia. Con la instalación de la línea de película soplada VAREX II MDO, creemos que podremos satisfacer el deseo de nuestros clientes de soluciones más sostenibles”, declara Jeevaraj Pillai,
TECNOLOGÍA
presidente de Ultimate Flexipack. “La nueva línea impulsará nuestra producción y flexibilidad mientras reduce el impacto ambiental”. En la tecnología MDO de W&H, todas las temperaturas y velocidades de los rodillos MDO se pueden controlar individualmente, lo que brinda un mejor manejo y una mayor flexibilidad al productor. Para optimizar mejor las propiedades de la película durante la producción, también se puede ajustar el espacio de estiramiento (entre 5 y 60 mm). Por lo tanto, a pesar de la naturaleza rígida de la película MDO-PE, se puede producir una película ancha con una planitud excelente. En MDO, otra oferta viene del fabricante alemán Reifenhäuser, con su tecnología EVO Ultra Stretch, la unidad de estirado patentada que permite la producción de estructuras de empaque flexible monomaterial (el tipo de película que en inglés se ha denominado “All-PE”) para envases flexibles totalmente reciclables. En esta solución la capa habitual de PET del envase se reemplaza por PE estirado, gracias a que se obtiene una tasa de estiramiento de hasta 10 veces, que le da a las películas de PE propiedades mecánicas completamente nuevas. De acuerdo con el fabricante, no es necesario adaptar otros pasos de procesamiento, como la impresión, el laminado y la conversión. Gracias a la posición patentada de la unidad de estiramiento directamente en el recorrido de la línea de película soplada, la película se estira en el momento ideal
y desde el primer calentamiento, lo que al mismo tiempo hace que el proceso sea particularmente fácil de usar, estable y eficiente.
Las películas procesadas con tecnología MDO no solo cumplen con los requisitos de los procesos posteriores, como brillo, transparencia y propiedades mecánicas, sino que también brindan mayor flexibilidad y calidad a los productores.
MDO para película cast SML presenta su unidad MDO para películas planas. Alexander Bruckmüller, director de producto de la empresa, destaca que “las bolsas parables fáciles de reciclar de monomaterial son un ejemplo excelente del potencial innovador de películas MDO”. Normalmente, las bolsas parables se fabrican a partir de, al menos, dos materiales: un BOPP relativamente rígido, o una película de BOPET, que normalmente se imprime, y una película de
LAS UNIDADES MDO
pueden emplearse en películas cast para producir empaques monomaterial 100% reciclables. Imagen cortesía de SML. Foto cortesía SML
28
WWW.PLASTICO.COM
TECNOLOGÍA
sello más gruesa de PE. “Para reemplazar películas de BOPP o BOPET en bolsas parables, es posible producir en nuestro equipo MDO película MOPE (PE mono-orientado) con un calibre de 25 a 30 micrómetros. Esta película es excelente para aplicaciones en bolsas parables, que pueden recuperarse en procesos de reciclaje existentes, sin necesidad de separar los materiales previamente”. SML destaca que la tecnología MDO también es apropiada para producir película de barrera: en el proceso de estirado monoaxial, las propiedades del EVOH se mejoran en relación con la barrera al oxígeno, a la vez que se reduce el espesor de la película. Debido a que estructuras que tengan menos de 5% de otros materiales pueden catalogarse dentro de la categoría de soluciones “mono-material”, este tipo de soluciones de barrera resultan también ser reciclables. Además de las aplicaciones orientadas a la economía circular, las líneas cast de SML con unidad MDO se utilizan también para la producción de
película de MOPP de 50 a 80 micrométros de calibre, que se utiliza como capa interna en bolsas parables, para garantizar un rasgado correcto. También es posible fabricar películas de MOPET, con estirado mono-axial, para fabricar cintas adhesivas y recubrimientos. Y las películas tipo twist ofrecen excelentes propiedades para la posterior metalización e impresión. Evitar el desperdicio La sosteniblidad también tiene que ver con eliminar la producción de “scrap” en las plantas de extrusión. Davis-Standard anunció recientemente la obtención de una patente en Estados Unidos para un nuevo dispositivo de transferencia web que elimina el desperdicio y simplifica las transferencias. Está disponible en bobinadoras de torreta múltiple Davis-Standard que se utilizan en procesos continuos de bobina en los que el conjunto de entrega de bobina y transferencia de núcleo tiene una o más estructuras de recepción de núcleo. TP
TECNOLOGÍA
POR JIM FISHER, Conair Group
10 DESAFÍOS EN EL CONTROL DE TEMPERATURA EN INYECCIÓN Estrategias para solucionar problemas comunes en el atemperamiento de moldes de inyección. Los moldes de inyección para plásticos están equipados con canales de refrigeración internos, que aceptan un flujo constante de refrigerante en circulación (generalmente agua) a una temperatura establecida, bombeado desde una unidad de control de temperatura (TCU en inglés). Este flujo de refrigerante saliente sirve como medio para la transferencia de calor y es vital para mantener una temperatura constante en las superficies internas de las herramientas. Entonces, cuando una inyección o “shot” de plástico caliente ingresa a la herramienta, el enfriamiento por agua atempera primero el molde para que no se sobrecaliente a medida que el material caliente toma forma. Luego, extrae el exceso de calor, enfriando la herramienta y el plástico para que pueda endurecerse en una forma terminada. El agua tibia que “retorna” luego se lleva a un sistema de enfriamiento o torre de enfriamiento, que elimina el calor del agua antes de recircularla a través de la TCU y el molde una vez más. La teoría es bastante simple, ¿verdad? El enfriamiento del molde puede resultar más complicado en la práctica. Por lo tanto, los procesadores de plásticos enfrentan a menudo los siguientes desafíos relacionados con el enfriamiento:
30
WWW.PLASTICO.COM
TECNOLOGÍA
1
USO DE TEMPERATURAS DE MOLDE Y VELOCIDADES DE ENFRIAMIENTO INCORRECTAS:
Las temperaturas y velocidades de enfriamiento difieren ampliamente entre varios materiales poliméricos. Por lo tanto, es importante que el agua de enfriamiento, y la superficie del molde que recibe el material caliente, alcancen la temperatura "objetivo" correcta para garantizar que la resina fluya hacia las herramientas correctamente y que las piezas se enfríen a la velocidad adecuada y se endurezcan con las cualidades adecuadas. Entonces, por ejemplo, si está trabajando con materiales semicristalinos como PEEK o nylon, que tienen temperaturas de procesamiento relativamente altas no puede simplemente enfriarlos con agua fría a través del molde. En su lugar, debe atemperarlos más gradualmente, usando un medio refrigerante más caliente; una velocidad de enfriamiento más lenta es esencial para permitir formación constante de cristales en toda la pieza.
3
PROBLEMAS DE DISEÑO DE MOLDES:
Si sus cálculos muestran que está proporcionando el flujo y la turbulencia adecuados para su aplicación, pero no obtiene los resultados de enfriamiento que espera, es posible que el diseño de las herramientas sea deficiente. Hay una variedad de causas, como muy pocos canales en el molde o la herramienta, canales que tienen un diámetro demasiado pequeño, canales que se construyen demasiado lejos de la superficie en contacto con el plástico caliente, canales que no reciben suficiente refrigerante debido a problemas de diseño o flujo o canales que se han obstruido o estrechado por la acumulación de minerales.
WWW.PLASTICO.COM
2
FLUJO INADECUADO:
Mantener la temperatura adecuada del molde durante el procesamiento comienza con el refrigerante a la temperatura correcta, pero también involucra otros factores. El agua de enfriamiento también debe fluir a una tasa adecuada (gpm) y con suficiente presión para garantizar el grado adecuado de turbulencia. La tasa de flujo de refrigerante se basa en la cantidad de energía térmica que debe retirarse, la tasa de transferencia de calor de una unidad de agua y el tamaño del canal de refrigeración.
4
TURBULENCIA INADECUADA:
Asegurar el grado adecuado de turbulencia en el flujo de refrigerante es un poco más desafiante. Básicamente, un flujo turbulento obliga a una mayor cantidad de agua de enfriamiento a “tocar” la superficie del canal de enfriamiento del molde, maximizando así su transferencia de calor. Un flujo de refrigerante con muy poca turbulencia puede volverse "laminar", lo que significa que la porción de agua que está en contacto con la superficie del canal del molde no cambia. Los flujos laminares aíslan el agua en el centro del canal, evitando que entre en contacto con el molde y desperdiciando así su potencial de transferencia de calor. Puede calcular la turbulencia de un flujo de refrigerante con un cálculo del número de Reynolds (Re). El objetivo es entregar un flujo de refrigerante con un Re entre 4000, el valor umbral para el flujo turbulento, y 8000, que es un alto grado de turbulencia. La bomba de circulación en su TCU o sistema de enfriamiento es la clave para generar tanto flujo como turbulencia.
31
TECNOLOGÍA
5
COLECTORES DE FLUJO DESBALANCEADOS:
La mejor manera de hacer circular el refrigerante a través de una herramienta es enviarlo uniformemente desde un colector "equilibrado" en el lado del flujo de entrada, a través del molde, hasta un colector de salida en el otro. Idealmente, el refrigerante debe pasar una sola vez a través de la herramienta, con un distribuidor balanceado que garantice tasas de flujo similares a través de canales de tamaño similar que eliminen cantidades similares de calor. Sin embargo, no siempre es posible lograr los flujos ideales, por lo que pueden surgir desequilibrios de presión, transferencia de calor y temperatura. Por ejemplo: Si los canales de enfriamiento varían en longitud, entonces el flujo de refrigerante a través de ellos variará, y los canales de flujo más cortos/libres tenderán a robar refrigerante de los canales más largos, que tienen una contrapresión más alta. Para remediar esto, es esencial equilibrar el flujo del colector de refrigerante entrante, utilizando válvulas que dirijan el flujo agregado a los canales más complejos para que puedan mantener una transferencia de calor adecuada.
7
Otra razón por la que no se pueden mantener las temperaturas es una herramienta que tiene fugas internas de agua. Las fugas no solo pueden reducir la eficiencia del enfriamiento, sino que también pueden causar problemas de calidad en las piezas, como "marcas de agua". Estos ocurren cuando el agua se filtra a través de grietas en el acero hacia la superficie de la herramienta, donde entra en contacto con el plástico caliente. La solución ideal para un molde con fugas es volver a trabajar la superficie, soldando y reparando las grietas antes de su uso. Sin embargo, si esa opción no es práctica, también puede intentar aislar el circuito con fugas y luego ejecutarlo con presión "negativa". Es decir, lo conecta a una TCU equipada con una bomba de presión negativa, que hala, en lugar de empujar, el agua de refrigeración. Estas TCU (por ejemplo, los modelos Conair VacuTrac) están equipadas con válvulas especiales que le permiten "marcar" la succión suficiente para resolver las fugas de molde sin introducir un exceso de aire en las líneas de su sistema de enfriamiento.
INCAPACIDAD PARA "MANTENER" TEMPERATURAS CONSTANTES DEL MOLDE:
Supongamos que tiene un equipo que ha brindado un buen control de temperatura en el pasado, pero, por alguna razón, simplemente no puede mantener una temperatura constante. Usted encuentra que las temperaturas de las herramientas
32
6
MOLDES “CON FUGAS”:
siguen subiendo. Es muy posible que haya agregado algo de carga de enfriamiento a sus sistemas, tal vez una o dos máquinas adicionales. Si es así, necesitará más capacidad de enfriamiento para hacer frente a esta situación.
WWW.PLASTICO.COM
TECNOLOGÍA
8
EQUIPAMIENTO FUERA DE FASE:
Debido a que los procesadores de plásticos tienen una gran cantidad de equipos pesados que funcionan con energía trifásica, no es raro que un error de cableado resulte en algunos equipos que funcionan fuera de fase. Si encuentra un problema de enfriamiento repentino, asegúrese de verificar que no se deba a un error de cableado relativamente simple.
Los problemas de incrustaciones generalmente se reducen cuando un sistema de refrigeración tiene un circuito "cerrado"
9
OTROS PROBLEMAS DE CALIDAD DEL AGUA:
Desafortunadamente, las incrustaciones no son el único problema de calidad del agua que enfrentan los procesadores. Cualquier sistema de agua, ya sea de circuito abierto o cerrado, puede ser vulnerable a otros problemas de calidad del agua. Por lo tanto, revise periódicamente su sistema de agua de enfriamiento para asegurarse de que mantenga el color/claridad adecuados y que no tenga olores, acumulaciones de incrustaciones o contenido bacteriano significativo.
34
10
EQUIPAMIENTO FUERA DE FASE:
El agua es un medio barato y muy eficaz para la transferencia de calor. Sin embargo, el agua limpia ordinaria está cargada de minerales como hierro, azufre y calcio que resultan muy atraídos por las superficies cálidas como el interior de los canales del molde, las áreas de flujo de transición alrededor de los burbujeadores o deflectores, o incluso el elemento calefactor de una TCU. Cuando los minerales se “pegan” en estas superficies, forman depósitos llamados “incrustaciones”. Y, si se permite que se acumulen incrustaciones, puede actuar como un aislante que reduce la transferencia de calor, por lo que, con el tiempo, los moldes no se enfriarán tan rápido y la eficiencia de los equipos de transferencia de calor, como las TCU o los enfriadores, se reducirá gradualmente. Los problemas de incrustaciones generalmente se reducen cuando un sistema de refrigeración tiene un circuito "cerrado", ya que estos circuitos no pierden/reemplazan mucha agua y, por lo tanto, el contenido mineral no cambia mucho con el tiempo. En mi experiencia, las mejores organizaciones prueban los flujos de refrigerante del molde a intervalos regulares, conectando los moldes a las herramientas de medición de flujo/bombeo cuando los moldes entran y salen de servicio. Al comparar los flujos de refrigerante antes y después del uso del molde, estas pruebas pueden indicar la necesidad de una desincrustación/desmineralización química antes del futuro uso del molde. TP
WWW.PLASTICO.COM
36
LA SOLDADURA ULTRASÓNICA
IMPULSA LAS APLICACIONES DE EMBALAJE DE BIOPLÁSTICOS
El efecto de generación de calor de adentro hacia afuera evita la degradación y permite mejor precisión en la unión que métodos alternativos.
40
DESPEGA EN AMÉRICA LATINA
LA DECORACIÓN EN EL MOLDE
El mercado de IML en la región está creciendo, gracias a la búsqueda de dueños de marca por soluciones más sostenibles.
47
CIQA Y GRAFQUIM
LLEVARÁN EL GRAFENO A ESCALA INDUSTRIAL También se investiga la incorporación de grafeno y sus derivados a polímeros para aplicaciones en componentes automotrices y materiales plásticos.
INNOVACIÓN
LA SOLDADURA ULTRASÓNICA
IMPULSA LAS APLICACIONES DE EMBALAJE DE BIOPLÁSTICOS
El efecto de generación de calor de adentro hacia afuera evita la degradación y permite mejor precisión en la unión que métodos alternativos.
Andres Abreu,
Director de desarrollo de negocio de empaques, Soldadura y Ensamble Branson de Emerson
36
Se está viviendo una tendencia regulatoria en los principales mercados latinoamericanos del embalaje, así como a nivel mundial, para reducir la contaminación por plásticos de un solo uso, implementando la transición a plásticos reciclables y biodegradables. Algunas iniciativas incluyen el desarrollo de un marco de política para guiar la comprensión de los clientes, el uso y la recuperación/reciclaje de plásticos compostables y biodegradables (BDCP, por sus iniciales en inglés).
Debido a que las características varían ampliamente, un paso clave es vencer la confusión de los clientes sobre lo que verdaderamente son los bioplásticos (BBP, por sus iniciales en inglés) y BDCP. Por ejemplo, cualquier plástico con al menos 20% de material a base de plantas califica como BBP, pero no se tiene la obligación de explicar el resto de su contenido. Por consiguiente, algunos BBP son biodegradables pero otros no. De igual manera, aunque todos los BDCP son biodegra-
WWW.PLASTICO.COM
INNOVACIÓN
dables, el término mismo no especifica la manera en que se degradarán los materiales. Se espera que nuevas directrices traten estos y otros cuestionamientos. Algunos esfuerzos, en los Estados Unidos, por ejemplo, se enfocan en las iniciativas de responsabilidad extendida de los productores (REP) que requieren a los fabricantes que proporcionen mayor garantía de que sus productos son biodegradables. La finalidad de los proyectos de ley de REP es: Maximizar el potencial de reciclaje
Minimizar la fabricación y el uso de los plásticos de un solo uso Impulsar la participación en nuevas organizaciones de responsabilidad de los productores Fomentar el contenido reciclado en nuevos embalajes o productos Más de 250 fabricantes, que producen el 20 % de todos los embalajes de plástico a nivel mundial, se han comprometido a que el 100 % de sus embalajes de plástico sean reutilizables, reciclables o compostables para el 2025. Esto incluye a compañías globales tales como Mars, Nestle, Walmart, SC Johnson, Unilever, Apple, Coca-Cola, PepsiCo y muchas más. Un grupo de fabricantes, desde productores de resinas y productores de películas y paquetes hasta proveedores de tecnología, están trabajando para adoptar soluciones de embalajes sostenibles, efectivos y nuevos que usen BBP y BDCP. El desafío es que los pláticos biobasados contienen menos polímero, se procesan a menores temperaturas y tienen menores rangos de temperaturas de procesamiento. Este rango se refiere a la diferencia entre la temperatura que sella los bioplásticos de manera efectiva y la temperatura que causa degradación, haciéndolos perder rigidez o integridad. Este estrecho margen de procesamiento y la sensibilidad al exceso de calor dificultan a los productores de embalaje la generación de un desempeño y fuerza de embalaje repetible usando tecnologías tradicionales de sellado térmico.
WWW.PLASTICO.COM
Vibración por fricción Debido a esto, cada vez más fabricantes y constructores de máquinas de embalaje están considerando el uso de tecnologías de soldadura de plásticos ultrasónica, las cuales crean el sello de una manera muy diferente. El ultrasonido usa vibración de alta frecuencia para crear un calor por fricción dentro de la interfaz plástico a plástico. Este sello fundido "de dentro hacia afuera" genera calor solo en la interfaz del sello y únicamente durante cada ciclo de soldadura, que dura menos de un segundo.
El desafío es que los pláticos biobasados contienen menos polímero, se procesan a menores temperaturas y tienen menores rangos de temperaturas de procesamiento.
Además de ahorrar en el uso de energía, la tecnología de soldadura ultrasónica consigue un control de la soldadura mucho más preciso. El aporte de energía se puede controlar Julio por Julio y la carga dinámica de ajuste Newton a Newton. Los usuarios pueden llevar a cabo ajustes en la escala de micras para controlar minuciosamente el calor generado en la interfaz de sello, establecer límites alto/bajo y configurar alarmas que señalen ciclos de soldadura que se encuentren fuera de los límites del proceso. Emerson proporciona soluciones de uniones para embalajes de plástico tales como bolsas, estuches tipo “clam-shell”, cajas, cartuchos de café, tapas, filtros, sellos y más. Reconocemos que el cambio continuo a BBP y BDCP requiere una evolución rápida por lo que, junto con los fabricantes de embalajes y los productores de resinas, estamos adaptando nuestros perfiles de unión para que el BBP y el BCBP tengan un grado comercial.
37
INNOVACIÓN
Fotos cortesía de Emerson
INTRODUCIENDO EL BIOPLÁSTICO EN APLICACIONES FAMILIARES Hoy en día, los fabricantes y empacadores latinoamericanos están adoptando materiales de plástico de base biológica para todo, desde bolsitas de café compostables, bolsas rígidas, paquetes de comida de VFFS (sello de llenado de forma vertical) sostenibles y mucho más. A medida que los gobiernos se esfuerzan por resolver las complejidades de reducir los flujos de residuos y aumentar el uso de plásticos circulares, el mercado de envases de plástico bio y reciclado está creciendo rápidamente en todo el mundo. Muchas de estas aplicaciones se centran en reemplazar los plásticos derivados del petróleo en productos populares de un solo uso, incluyendo:
Cápsula de café
Esta cápsula de café incorpora una subestructura de anillo PP de base biológica compostable de dos piezas que está sellada a una canasta de filtro de papel no tejido formado en el aire. La herramienta de sellado de calor ocasionó degradación de material e inconsistencia de la junta entre el anillo y la canasta. La tecnología de soldadura ultrasónica Branson de Emerson resolvió el problema, cumpliendo los requisitos de duración del ciclo e integridad del sello.
Bolsas de comida resellables
Ahora las bolsas de comida resellables o flexibles se pueden fabrican con BDCP tal como PLA o PHA (polihidroxialcanoatos). Equipadas con cierres de plástico resellables o tapas de cierre roscado, son ideales para empacar productos alimenticios tales como queso, carnes en rebanadas o secas, atún, y crema de nueces. Los paquetes de un solo uso como estos son un punto central para los rediseños de paquetes que usan BDCP.
38
Bolsitas de té
Los nuevos diseños de bolsitas de té de un solo uso colocan las hojas de té entre dos discos de red porosa de PLA (ácido poliláctico) no tejido que se unen por soldadura ultrasónica. El PLA es un BDCP compostable industrialmente.
WWW.PLASTICO.COM
INNOVACIÓN
Empaque clamshell
El embalaje circular sostenible también comprende los materiales reciclados. Este ejemplo muestra como Kwik, un productor de productos para exteriores, cambió de PVC (polivinilcloruro) a PET (polietilentereftalato) o RPET, para sus paquetes de estuches tipo “clamshell”, mientras continuó usando su base instalada de equipo de soldadura ultrasónica. Todo lo que se necesitó fue una nueva combinación de sonotrodo y mordaza ultrasónica y una actualización del programa de soldadura de embalajes. El paquete de contenido reciclado usó "soldaduras de punto" ultrasónicas que produjeron costuras de soldaduras más fuertes que el material madre de RPET. Paquete terminado mostrado a la izquierda. TP
INNOVACIÓN
POR JUAN SEBASTIÁN VARGAS
DESPEGA EN AMÉRICA LATINA LA DECORACIÓN EN EL MOLDE
El mercado de IML en la región está creciendo, gracias a la búsqueda de dueños de marca por soluciones más sostenibles. En industria automotriz, la generación de superficies funcionales y altamente decorativas en interiores permite elevar el valor del moldeo a la vez que se reducen los costos.
EMPLEANDO UN ROLLO
Foto cortesia Engel.
La decoración en molde para plásticos permite crear superficies de alta calidad (como las que están cada vez más en demanda) para paneles de control en la industria automotriz y en el campo de los
40
se pueden procesar tanto con IMD sistemas de lámina multicapa con superficie lacada como sistemas estructurados, retroiluminados o de poros abiertos como la madera, o bien laminas funcionalizadas con electrónica capacitiva.
electrodomésticos. Esta tecnología de decoración IMD (In-Mould Decoration en inglés) ofrece un gran potencial para la mejora visual y la funcionalidad de superficies plásticas. No sólo permite un
WWW.PLASTICO.COM
INNOVACIÓN
sinfín de diseños y adiciones de color a las piezas moldeadas por inyección, sino que el etiquetado o decoración en molde también significa no tener que gastar tiempo y dinero trabajando nuevamente piezas después del moldeo. Los diseños se pueden variar e incluso cambiar por completo en casi cuestión de minutos.
Más allá de simplemente decorar la superficie de productos, también es posible integrar a superficies “inteligentes” funcionalidades como la respuesta al tacto.
Con el etiquetado en molde, las películas de plástico impresas y cortadas (también conocidas como etiquetas) se colocan para encajar con precisión en el molde de inyección por medio de una unidad de manejo. En empaques, la tecnología de etiquetado en molde (IML) permite la adición de la etiqueta de un producto dentro del mismo proceso de inyección. Al moldearse integralmente con el producto, la etiqueta queda adherida al envase, con lo cual se mejora la seguridad del producto (para evitar falsificaciones). En comparación con otros procesos, como el estampado, es posible lograr atributos de diferenciación y calidad fotográfica. Hoy en día es posible hacer etiquetas 100% removibles, para mantener la integridad del material del envase durante la etapa de reciclaje. Etiquetar dentro del molde evita pasos adicionales al proceso, permite una cobertura de todas las caras del envase para mejor uso de las superficies en comunicación y transmisión de información necesaria para la recuperación del envase posconsumo. De esta manera permite a las empresas mejorar sus estrategias de sostenibilidad. El uso de estas soluciones está en tendencia con-
42
tinua de crecimiento. Los productos cuya apariencia coincide con sus funciones de alta calidad están cada vez más en demanda en la industria. La gama se extiende desde molduras, paneles y consolas centrales dentro de automóviles a paneles operativos para el hogar, electrodomésticos e incluso tapas de portátiles, fundas de teléfonos celulares y cierres para productos cosméticos. Más allá de simplemente decorar la superficie de productos, también es posible integrar a superficies “inteligentes” funcionalidades como la respuesta al tacto. Las pantallas interactivas y paneles de control táctiles, por ejemplo, pueden ser creados integrando sensores táctiles en adición a las características de diseño. Debido a la pandemia del COVID-19, se estima que el tamaño del mercado global de etiquetado en molde (IML) alcanzará un valor de USD $417,6 millones en 2022 y se pronostica un tamaño reajustado de USD $480,1 millones para 2028, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 2,4 % durante este período.
WWW.PLASTICO.COM
INNOVACIÓN
Foto cortesia Arburg
VASO DE PP BIO-AMIGABLE
con un código QR que permite ver los datos en el R-Cycle y facilitar el proceso de reutilización.
Superficies de alto valor El IMD es un proceso continuo de transferencia de rollo a rollo: la película portadora con el diseño decorativo se desenrolla por encima de la unidad de cierre a través de un espacio dedicado para la película, limpiando del polvo con una tela lubricada con aceite y luego pasa por el molde de inyección, que está equipado con un marco de cierre. Durante el etiquetado en molde, sólo se transfieren capas de pintura muy finas. Esto significa que el componente se puede reciclar fácilmente al final de su vida útil. Después del desenrollado, el material de soporte (la película) también se puede reciclar en gránulos.
WWW.PLASTICO.COM
43
INNOVACIÓN
Foto cortesia Leonhard Kurz.
SEL IMD PERMITE CREAR
superficies funcionales con alta calidad de decoración, como este componente automotriz para controlar la luz en el techo.
La decoración en molde (IMD) permite, en esencia, la creación de superficies con fines funcionales (como botones) para aplicaciones donde sea requerido, sin el esfuerzo adicional de hacer esto después del proceso de inyección. Uno de estos ejemplos es un panel de interfaz de usuario de GE Appliance, moldeado por Eimo Technologies, Inc., en Vicksburg, Michigan. Este diseño impresiona por la cantidad de elementos decorativos y funcionales contenidos en una sola pieza. Se requería un aspecto “premium” para el producto, lo que significaba incorporar todas las necesidades cosméticas (cromo, alto brillo, recubrimiento duro UV y áreas LED ocultas hasta ser retroiluminadas) en una sola película interpuesta por medio de IMD, suministrada por Nissha. Sin el uso de IMD, implementar todos esos elementos individuales habría sido demasiado costoso. La geometría de esta pieza requirió de la participación activa del proveedor para garantizar que no existieran marcas de hundimiento (rechupes) ni líneas de unión. Por su parte, el productor de máquinas inyectoras austriaco Engel aporta, con sus novedosos sistemas
44
con IMD, máxima eficiencia en el consumo de materiales y energía. En componentes de espuma, se intercala un núcleo poroso con una capa de recubrimiento compacta. Esta estructura de “sándwich” reduce el uso de material y, como resultado, el peso de los componentes. Al mismo tiempo, al aplicar gas se reduce la viscosidad del plástico fundido y se requiere, entre otras cosas, menos fuerza de cierre. Esto último permite utilizar máquinas de moldeo por inyección más pequeñas. Adicionalmente, con el IMD haciendo uso de un rollo, se pueden procesar tanto sistemas de lámina multicapa con superficie lacada como sistemas estructurados, retroiluminados o de poros abiertos como la madera, o bien láminas funcionales con electrónica capacitiva. Para modificar la decoración, la estructura superficial y la funcionalidad, es suficiente con cambiar el rollo: no es preciso sustituir el molde. Esto constituye una de las mayores ventajas de utilizar IMD o IML; la facilidad de cambiar la decoración o el etiquetado en tan sólo un paso, significando también un ahorro en el tiempo y costos cuando sea necesario cambiar la configuración en el ciclo de inyección.
WWW.PLASTICO.COM
INNOVACIÓN
En un proyecto en conjunto entre Wittmann Battenfeld, Leonhard Kurz y Syntech Plastics, proveedores de tecnología IMD, se trabajó para incorporar las ventajas de IMD no solo en decoración, sino también en el ahorro energético que implica un proceso que solo tiene una etapa. El concepto del equipo se desarrolló para acomodar de manera flexible una unidad de alimentación de película IMD, una unidad de precalentamiento de la película y una unidad IMD Vario, con precalentamiento y moldeado por termoformado del inserto. Esta aplicación cuenta con una inyectora SmartPower 300, un robot W864 y componentes auxiliares de Wittmann Battenfeld, así como una unidad de IMD suministrada por Kurz y tecnología de endurecimiento y limpieza de Bayer. La máquina está dotada específicamente del sistema Expert, que permite movimientos paralelos del molde durante el proceso de inyección. También la tecnología de “gripper” del robot se ha desarrollado específicamente para la aplicación. El sistema
de control de la máquina, el Unilog B8 a través del sistema de Wittman 4.0, regula la carga del material y el control de temperatura a través de la máquina de moldeo por inyección.
USD
$417,6
millones es el mercado de IML en 2022 y
se pronostica un tamaño reajustado de USD $480,1 millones para 2028, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 2,4 %.
En este equipo se produjo un componente conceptual completamente funcional de una pieza para techos de automóviles. La lámina del sensor funcio-
INNOVACIÓN
nal se posiciona dentro del lado fijo del molde, y la película “carrier” con una decoración de imagen se forma dentro de la cavidad del molde móvil cuando se inyecta el material plástico (PMMA). Finalmente, la pieza se limpia y endurece.
El elemento fundamental de la iniciativa R-Cycle es una base de datos que contiene toda la información sobre los materiales utilizados. Esta base de datos es abierta y aplicable a nivel mundial para la transferencia automatizada de datos, en dónde se guarda información acerca del procesador, los tipos de plásticos, el contenido de material reciclado y una identificación precisa del proceso de recolección y reutilización del producto una vez cumpla su vida útil
A favor de la sostenibilidad No podemos dejar de lado también las ventajas respecto a la sostenibilidad ambiental de estas innovadores soluciones, incluyendo temas como la economía circular y la conservación de recursos. La máquina inyectora totalmente automatizada 470 A, de Arburg, produce vasos de plástico hechos de PP bioplástico en un molde de inyección de canal caliente de una sola cavidad. Después del proceso de moldeo por inyección, se graba con láser un código QR en los vasos para contribuir con la iniciativa RCycle. Este pasaporte digital permite que los vasos se clasifiquen y reciclen con precisión después de su uso. El elemento fundamental de la iniciativa RCycle es una base de datos que contiene toda la in-
46
formación sobre los materiales utilizados. Esta base de datos es abierta y aplicable a nivel mundial para la transferencia automatizada de datos, en dónde se guarda información acerca del procesador, los tipos de plásticos, el contenido de material reciclado y una identificación precisa del proceso de recolección y reutilización del producto una vez cumpla su vida útil. Arburg ha utilizado este ejemplo de aplicación para demostrar que es posible obtener reciclado de alta calidad de productos plásticos post-consumo y cerrar el ciclo de los materiales reciclables, aprovechándolos por completo mientras toda su información es guardada en el servidor de R-Cycle. En la pasada Plastimagen, Stack Teck destacó su oferta de tecnología para moldeo de empaques IML, a través de celdas de producción integradas y de soluciones de automatización, que completan su oferta de moldes de empaques. Al integrar su tecnología de etiquetado con la tecnología propietaria de pared ultra delgada TRIM, el fabricante hace posible lograr atributos de diferenciación excepcional, pero de la mano de un ahorro sustancial en consumo de materia prima en la fabricación de empaques. ¿Vale la pena apostarle a la implementación del IMD y el IML en su proceso? En síntesis, si el producto final requiere de algún etiquetado, alguna decoración puntual de la superficie pieza o inclusive de alguna funcionalidad, estas soluciones representan una atractiva alternativa a los métodos tradicionales. Son soluciones fáciles de implementar, ya que la mayoría se hacen con un rollo o lámina que se incluye al molde que será inyectado, resultando en un producto ya etiquetado o decorado al salir de la máquina y reduciendo costos y tiempos de manufactura. De igual manera, emplear el IMD podría representar una mejora en la sostenibilidad del manejo de plásticos una vez cumplen su vida útil, así como también ampliar la funcionalidad de superficies en plásticos de la industria automotriz y de electrodomésticos. La necesidad de adquirir moldes y robots específicos para la implementación de la tecnología se compensa con un producto de un valor agregado mucho mayor y alineado con la dirección de crecimiento del mercado. TP
WWW.PLASTICO.COM
INNOVACIÓN
POR VERÓNICA ALCÁNTARA
CIQA Y GRAFQUIM LLEVARÁN EL GRAFENO A ESCALA INDUSTRIAL
También se investiga la incorporación de grafeno y sus derivados a polímeros para aplicaciones en componentes automotrices y materiales plásticos.
El Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) a través del Laboratorio Nacional de Materiales Grafénicos (LNMG) está trabajando con la empresa Grafquim, ubicada en Nuevo León, para llevar a escala industrial la producción de grafeno y sus derivados. El grafeno fue el primer material bidimensional que se logró aislar y estudiar. Es un material flexible y 200 veces más fuerte que el acero, además es mejor conductor de electricidad que el cobre, mejor conductor de temperatura que la plata y transporta electrones mejor que el silicio. Durante el webinar “La Propiedad Intelectual en CIQA y su impacto en México”, Salvador Fernández, coordinador del LNMG, explicó que el grafeno se puede aplicar en el campo de la energía, la electrónica, medicina, entre otras.
WWW.PLASTICO.COM
47
INNOVACIÓN
En el Laboratorio actualmente se estudian dos grandes vertientes. La primera es el desarrollo de procesos de grafeno y sus derivados a escala industrial, ya que se requiere tener suficiente material disponible para sus aplicaciones en diversas industrias. La segunda vertiente son las aplicaciones potenciales. En principio se enfocaron en la incorporación del grafeno en polímeros para aumentar sus propiedades de resistencia mecánica para autopartes. Y también se están estudiando aplicaciones en generación y almacenamiento de energía, purificación de agua, y en temas de salud para tratamiento de enfermedades.
“las aplicaciones en polímeros que estamos buscando desarrollar están enfocadas a la industria del plástico tanto para las demandas automotrices como para la demanda de fabricación de materiales plásticos”.
Miguel Sevilla director de Desarrollo de Grafquim
48
“Tenemos ya algunos procesos de manufactura a partir de grafito, de nanoplaquetas de grafeno y de materiales compuestos de grafeno. Algunas de estas patentes ya están otorgadas y estamos trabajando con una empresa regiomontana en la producción del orden de kilogramos y estamos en el inicio de algunas pruebas de uso en polímeros”, explicó Salvador Fernández. De acuerdo con Miguel Sevilla, director de Desarrollo de Grafquim, “las aplicaciones en polímeros que estamos buscando desarrollar están enfocadas a la industria del plástico tanto para las demandas automotrices como para la demanda de fabricación de materiales plásticos”. El coordinador del LNMG, Salvador Fernández, comentó que actualmente en todo el mundo se está investigando el grafeno en múltiples aplicaciones, desde la optoelectrónica que requiere mono láminas de grafeno, es decir, mayor calidad. Pero también hay aplicaciones que requieren menos calidad del material. Explicó que, dependiendo del uso deseado, el grafeno puede ser preparado como mezclas de nanoplaquetas de diferente número de capas y su incorporación como cargas en materiales poliméricos. “Esta aplicación se ajusta a los perfiles tecnológicos de la industria mexicana que fabrica compuestos de polímeros-carga para diferentes usos, en especial en la fabricación de autopartes. En consideración a este mercado, el grafeno puede tener una amplia aceptación entre las empresas nacionales”, dijo. Lo que hace falta, en su opinión, es que los potenciales usuarios de estos materiales conozcan lo que se puede hacer con el grafeno. Esto ayudaría a conocer los requerimientos de desempeño que se necesita en la industria para incentivar la investigación en todos los campos de aplicación. Además, se requiere mayor vinculación entre centros de investigación y empresas para realizar estos desarrollos de manera conjunta. Y, sin duda, hace falta apoyo financiero de instituciones nacionales e internacionales para ciencia y tecnología. TP
WWW.PLASTICO.COM
50 54
BRASKEM IDESA:
A UN PASO DE OBTENER PCR GRADO ALIMENTICIO
CUMBRE DE INNOVACIÓN
58
TECNOLÓGICA PARA LA INDUSTRIA PLÁSTICA
GENERAR CONOCIMIENTO
ES CUESTIÓN DE MÉTODO
62
LEY PROHIBIRÁ PLÁSTICOS
DE UN SOLO USO EN COLOMBIA
INDUSTRIA
POR DR.-ING. LAURA FLÓREZ, directora de contenido
BRASKEM IDESA: A UN PASO DE OBTENER PCR GRADO ALIMENTICIO
Gracias al desarrollo de tecnología propietaria y a la articulación con la cadena de reciclaje, el gigante petroquímico está recuperando con éxito poliolefinas posconsumo y procesándolas en aplicaciones para empaque.
BRASKEM IDESA HA INCURSIONADO
en la fabricación de compuestos con porcentaje de PCR grado cosmético.
Fotos cortesia Braskem Idesa
La nueva historia de los plásticos dentro de una economía cada vez más circular se viene escribiendo a lo largo de toda la cadena, pero sin duda el hecho de que los grandes nombres de resinas estén jugando le trae al sector oportunidades de otro nivel. En el caso de Braskem Idesa, el gigante petroquímico ha liderado el desarrollo de “know-
50
how” para recuperar plástico reciclado posconsumo (PCR), y más concretamente poliolefinas, que hoy en día pueden usarse en aplicaciones grado cosmético. La visión, gracias al desarrollo de conocimiento en limpieza y purificación, es llegar a emplear estas resinas en formulación de materiales grado alimenticio.
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
Una verdadera economía circular se construirá cuando evitemos el “downcycling”. Esto quiere decir, cuando utilicemos el plástico de empaques para hacer nuevamente empaques. En poliolefinas es importante lograr garantizar la trazabilidad y evitar la contaminación cruzada. Con esto en mente, Braskem Idesa arrancó un proyecto de recuperación, en alianza con una asociación de reciclaje llamada Alcamare, para acopiar lo que en México se denomina PEAD “grado lechero”, es decir el que se usa para soplado de botellas rígidas de leche y jugos. Y ha venido recuperándolo con éxito y transformándolo en compuestos con diversos porcentajes de PCR, llegando incluso a aplicarlo en usos de grado cosmético.
La trazabilidad, certificación de origen y descontaminación son los tres ejes sobre los cuales trabaja Braskem Idesa para lograr material reciclado posconsumo grado FDA.
Luis Javier Salinas Aguilar, quien es coordinador comercial del segmento de PCR, explica que se ha logrado desarrollar toda una nueva línea de negocio. “Ya en los últimos tres años hemos logrado construir un portafolio de soluciones bastante robusto, empezamos originalmente con PEAD para aplicación de botella soplada en productos tipo cuidado del hogar y de ahí hemos evolucionado a soluciones de PP, de PEBD con contenido de PCR, y sobre todo hemos podido avanzar mucho en cuestión de tecnología y control de proceso, al grado que denominamos que nuestro producto es grado cosmético”. Abriendo caminos La clave del éxito de esta solución ha sido garantizar un control riguroso en todo el proceso. Para
WWW.PLASTICO.COM
lograr un reciclaje de envase a envase es importante garantizar que el material que se acopia tenga un uso específico, es decir que no haya sido empleado para envasar sustancias que puedan contaminar la cadena. Y en el caso de que haya algún riesgo, es importante que el equipo de procesamiento permita eliminar y purificar el material al nivel de garantizar su inocuidad para contacto con productos que van a estar en contacto con la piel. De acuerdo con Salinas Aguilar, uno de los principales retos es remover la contaminación cruzada o de contaminantes orgánicos; gran parte del trabajo es garantizar que esta contaminación va a estar bajo control. Trabajan en sociedad con recicladores que tienen estas redes de acopio previamente desarrolladas, y Braskem Idesa ha trabajado en mejores prácticas, controles de calidad, inversiones en separadores automáticos desde el origen. “Lo que la mayoría de las autoridades regulatorias, como la FDA, te piden para que tu puedas dar ese salto a un material posconsumo para contacto con alimentos, es control de proceso y tecnología de descontaminación suficiente”, explica el experto. Adicionalmente es importante garantizar que en el acopio está entrando solamente material que viene de un origen que era contacto con alimentos. “Tienes que demostrar con un proceso documentado y con certificaciones de procesos que efectivamente tu control es tal que solo permites la entrada de botellas”. Además debes certificar qué pasa si no. Es ahí donde entra la tecnología. “Tenemos varias etapas de separación: separación por microscopia, por densidad, tenemos tecnología de lavado en caliente y estamos haciendo las inversiones necesarias para devolatilización”. Todo para terminar de remover los contaminantes, para poder demostrar al final del proceso productivo que se puedan incluso cubrir las contingencias de que algo se haya filtrado. La resina PCR ya ha sido validada para grado cosmético por grandes dueños de marca, quienes además de aprobarla se han sorprendido por la calidad de los materiales, por los bajísimos niveles de contaminación. “Esto nos ha dado mucha confianza de que estamos haciendo las cosas de la manera correcta”. Es tal el grado de avance que la empresa se pre-
51
INDUSTRIA
para para dar un paso más, y es el paso de descontaminación al nivel que los materiales puedan usarse nuevamente para contacto con alimentos. “Nos dimos cuenta de que nuestro proceso ya estaba lo suficientemente maduro, que estábamos en el nivel cosmético. Lo único que hace falta para llegar a nivel contacto con alimentos es devolatilización. El resto del control de proceso y la certificación necesaria ya están listos”, afirma Salinas Aguilar. Una de las piedras angulares de este proceso es la trazabilidad. “La trazabilidad no solo permite traer consistencia y homogenidad, sino que permite también garantizar que no hay condiciones de trabajo negativa o trabajo infantil, por ejemplo”.
"Hemos podido avanzar mucho en cuestión de tecnología y control de proceso, al grado que denominamos que nuestro producto es grado cosmético”. Luis Javier Salinas Aguilar, coordinador comercial del segmento de PCR
Soluciones reales Actualmente el proyecto tiene dos etapas. Con la capacidad instalada actual de 18.000 toneladas año de PCR es posible obtener resina natural, tanto po-
52
lietileno como polipropileno (aunque el acopio de PP grado FDA es menor que el de PEAD). También la compañía tiene otros 8.000 ton/año de capacidad para procesar otro tipo de PCR, por ejemplo multicolor para grado industrial. La capacidad total instalada, por tanto, es de 26.000 ton/año. El proyecto FDA tiene planeada una expansión de capacidad de 8.000 toneladas para el 2023. Parte de las prioridades iniciales era desarrollar soluciones que se pudieran incorporar como “drop-in”. La empresa por tanto ofrece compuestos, y no material 100% PCR. De esta forma pueden garantizar las propiedades, pues la formulación de compuestos permite ajustar los requerimientos a las necesidades de procesamiento y desempeño del dueño de marca. Las resinas que más se consumen hoy en día y que más se encuentran en anaquel, y que tienen un contenido del 30% de PCR, son soluciones totalmente “drop-in”, donde los ajustes en proceso de transformación son mínimos. La formulación de compuestos ha permitido no solo restaurar las propiedades de algunas resinas, sino que en algunos casos ha llegado a observarse un desempeño incluso superior al de materiales vírgenes. Es el caso de las propiedades de “stress cracking”, que se mejoran gracias al “carrier” en el cual se incorpora el PCR. Todo este conocimiento propietario que se ha venido desarrollando permite además la reducción del espesor en algunos empaques.
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
LA CORRECTA SELECCIÓN
del material reciclado es fundamental para certificar el origen y permitir trazabilidad.
Retos a futuro Para garantizar un crecimiento sostenido es importante incrementar capacidad es el acopio. “No es algo que en este momento nos esté impidiendo crecer, pero si no tomamos acciones como industria en pocos años podría ser una limitante”. Para este tipo de proyectos se requiere un alto grado de calidad y de selección. “Necesitamos incrementar la recolección de este tipo de materiales antes de que lleguen a tiraderos”. De acuerdo con Salinas Aguilar, hay dos frentes de trabajo. El primero tiene que ver con la parte de diseño. “Entre mayor combinación de materiales, colores exóticos y llamativos, tintas, más difícil se haría el reciclaje”. Idealmente, se deberían fabricar los envases a partir de PEAD no pigmentado con una manga fácilmente removible, que se puede eliminar en el proceso y aprovechar ambos materiales, ambos del mismo material. “Hay opciones en cuanto a ecodiseño, creemos que no hay solución única pero sí hay una tendencia generalizada a movernos hacia empaques más naturales y con menos impresión”. El segundo reto tiene que ver con la percepción de valor que pueda tener el consumidor hacia el producto. “En el caso de PET en México difícilmente vas a ver una botella tirada en la calle. El consumidor final sabe que la botella tiene un valor. En polietileno esto aun no pasa todavía, conforme industria podamos hacer programas de educación y recompensas que ayude a mejorar el valor hacia este tipo de materiales, el material va a llegar”, afirma el experto. TP
WWW.PLASTICO.COM
53
INDUSTRIA
POR JUAN CAMILO GITTERLE
CUMBRE DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA PARA LA INDUSTRIA PLÁSTICA El 13 y 14 de julio de 2022 se llevará a cabo este evento completamente digital, que presentará conferencias de varios líderes de la industria sobre nuevas tecnologías, gestión de empresas y nuevas oportunidades de sostenibilidad. La pandemia pudo cerrar el mundo, pero no pudo frenar la innovación de nuevas tecnologías. La automatización es una realidad y cada vez hay mejores tecnologías que ayudan a hacer de nuestro planeta un lugar más sostenible. En auge de estos nuevos des-
54
cubrimientos, Tecnología del Plástico se enorgullece en presentar un evento digital que reúne a individuos clave en la Industria Plástica con conocimientos fundamentales de nuevas tecnologías, tendencias, estrategias de gestión y tecnologías para un mercado más
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
productivo, intercomunicado y sostenible. La Cumbre de Innovación Tecnológica para la Industria Plástica es un evento de asistencia 100% gratuita y completamente virtual, en el que se darán conferencias digitales durante 2 días seguidos, el 13 y 14 de julio. Además, se celebrará una rueda de negocios posterior a las conferencias, en los días del 27 y 28 de julio, donde los tomadores de decisiones podrán tener conversaciones 1-a-1 con las empresas patrocinadoras del evento (una oportunidad muy grande para las empresas que quieran mejorar su red de negocios). Conferencias e invitados Cada día de la Cumbre tiene un hilo central que conecta las conferencias de nuestros expositores. El primer día, 13 de julio, está destinado a la innovación de rendimiento y eficiencia en los procesos de moldeo y tendrá conferencias para capacitarse en gestión empresarial como “Selecciona el equipo correcto y se altamente productivo en la era de la Industria 4.0”, por el gerente general de RJG Latinoamérica, Daniel López. El sector de automatización contará con dos conferencias: una denominada “Aplicación de robots y automatización en la industria de moldeo por inyección de plástico”, dirigida por el Vicepresidente de Wittmann México, el señor Hugo Muñoz. La segunda conferencia en este tema la brindará el director de ventas para la Zona Andina de Stack Teck, Gabriel Núñez, con el título “Sistemas de automatización, integración y entrega rápida de moldes para reducir costos de arranque en nuevos proyectos”. En el tema de electromovilidad, Begoña Galindo, PhD e investigadora líder de Aimplas, hablará sobre “Materiales ligeros para lograr la descarbonización y electrificación del sector automoción”. Para abrir la conferencia, el presidente del Comité de innovación e industria 4.0 del Cluster de Coahuila CIAC, Stefan Plotz, presentará “Ejemplos de implementación de Industria 4.0 en el sector automotriz de México”. El segundo día, 14 de julio, está destinado a la innovación tecnológica en empaques y sostenibilidad y tendrá conferencias dirigidas a nuevas tecnologías como “El futuro de los empaques plásticos”
WWW.PLASTICO.COM
por José Bravo, director de cuenta de Nova Chemicals. Al igual, la influencia de la digitalización en el mundo del plástico será explicada en la conferencia “Inteligencia digital en la toma de decisiones para el reciclaje de empaques”, por Mayara Correa y Paula Leardini, la directora de desarrollo de mercados y la analista senior para reciclaje de plásticos respectivamente de ICIS. En el tema de Bioplásticos, el evento contará con la contribución del Dr.-Ing. Martin Bussmann, de Neste, quien hablará de la “Reducción de gases de efecto invernadero con el uso de polímeros renovables para empaques”. Desde ExxonMobil, la experta Regiane Dutra hablará de “Uso de compatibilizantes para mejorar el desempeño de reciclado posconsumo”. Y por último, la necesidad mundial de una economía circular será el elemento central de la conferencia “ALPLA Circular Economy: grandes pasos hacia adelante” impartida por Humberto Quiroz, director regional de compras y sostenibilidad de ALPLA México, Centroamérica y Caribe. Rueda de Negocios Algo especial que la Cumbre de Innovación Tecnológica para la Industria del Plástico ofrece es un espacio virtual para que los asistentes, los patrocinadores y los conferencistas se conozcan. Los patrocinadores del evento tendrán la oportunidad de participar en una rueda de negocios en las fechas de 28 y 29 de julio en reuniones 1 a 1 con los tomadores de decisiones de la industria, donde se dará el espacio digital para que puedan dar a conocer su marca y poder mejorar su círculo de negocios. Patrocinadores Las marcas que hacen posible este evento se unen para presentar soluciones y tecnologías alineadas con las temáticas del evento. Polystar es el patrocinador oficial, y se destaca por su oferta tecnológica de equipos para reciclado. La tecnología de Polystar permite a la industria plástica contar con soluciones de alta ingeniería, fáciles de operar pero que también pueden en-
55
INDUSTRIA
frentar los retos más urgentes de circularidad del sector, logrando material de alta calidad posterior al reciclaje, con baja historia térmica, homogeneidad y libres de volátiles. Conair es otra de las empresas que hace posible el evento. El líder en fabricación de equipos periféricos ha trabajado en su oferta por brindar soluciones de alta calidad en manejo energético, y ofrece también soluciones que permiten el manejo integral de todo tipo de materiales. Además de su oferta tecnológica, el proveedor se ha caracterizado por entender a profundidad los retos del mercado de América Latina, por desarrollar información a la medida y por brindar apoyo a sus clientes para tomar decisiones integrales, que les permitan ver el beneficio completo de sus soluciones.
La Cumbre de Innovación Tecnológica para la Industria Plástica es un evento de asistencia 100% gratuita y completamente virtual, en el que se darán conferencias digitales durante 2 días seguidos, el 13 y 14 de julio.
StackTeck ofrece a la industria plástica de la región soluciones de moldes y automatización para tener celdas productivas de alto desempeño. Se ha caracterizado por la innovación en diferentes sectores, enfocándose especialmente en la industria de empaques, y ha desarrollado tecnología propietaria para permitir desarrollar preformas y envases con atributos de sostenibilidad, como por ejemplo preformas multi-capa donde es posible integrar material reciclado, o tecnologías de envase de pared ultradelgada. También cuenta con tecnología y know-how para la producción de sistemas de IML altamente eficientes.
56
Nova Chemicals ofrece a la industria soluciones y conocimiento en formulación de estructuras para empaque flexible. Entre sus innovaciones se destacan tecnologías para fabricación de empaques reciclables monomaterial, que permitan reemplazar las estructuras multi-material que actualmente se encuentran en el mercado. La empresa es además una aliada en la generación de conocimiento específico, ayudando a los fabricantes de empaque y a los dueños de marca a recorrer el camino hacia la reformulación de sus empaques. Jomar se une a la Cumbre ofreciendo soluciones de moldeo por inyección-soplado de envases, que resultan altamente eficientes en el consumo energético y de altísima calidad. La empresa, además de producir exitosamente soluciones de PET en una amplia gama de formatos, ofrece también soluciones para el moldeo de envases de poliolefinas. RJG viene fortaleciendo su oferta de valor en la región, ofreciendo capacitaciones, tecnología de monitoreo y un alto grado de know-how en moldeo por inyección. Su tecnología de sensórica, de la mano con sus estrategias de “moldeo científico”, vienen marcando la pauta desde hace varias décadas en la formación de ingenieros y desarrollo de estrategias de producción en las plantas de inyección. Zerma, fabricante líder de equipos de reducción de tamaño, ofrece sus soluciones a la región con un equipo de ventas competente y un respaldo de ventas cercano. La tecnología se destaca por ser altamente eficiente, por su gran flexibilidad, por tener ofertas específicas a las necesidades de cada tipo de residuo y por permitir un procesamiento de material con el mínimo consumo de recursos ambientales. ExxonMobil participará en la cumbre presentando su portafolio de soluciones de polímeros avanzados para la compatibilización de materiales posconsumo. El gigante petroquímico ha desarrollado un importante know-how en tecnologías de materiales que permiten a los procesadores de
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
poliolefinas elevar la calidad y desempeño de sus productos, permitiendo su aprovechamiento en aplicaciones de alto valor. Epicor ofrece sistemas ERP de administración de negocios. A través de las plataformas que ofrece la compañía es posible identificar capacidades de fabricación oculta en una planta, reduciendo el tiempo inactivo, reduciendo las paradas menores, eliminando la variabilidad de la producción y la pérdida de calidad y estableciendo prioridades de mejora en un contexto financiero. A través de la transformación digital, la empresa le apuesta a brindar al sector las herramientas necesarias para simplificar procesos y optimizar la organización.
ExpoPlásticos se une como aliado y patrocinador del evento, y ofrece una vitrina a la industria de fabricación del plástico en el norte de México. Con su feria ExpoPlásticos 2023 en la Ciudad de Guadalajara, el evento ofrece a asistentes y expositores una oportunidad única de interacción y
conexión para fortalecer los vínculos comerciales en la industria. Asistencia e inscripción Si usted es un tomador de decisiones de una compañía en el sector del plástico, como moldeo por inyección, extrusión, termoformado, reciclaje, dirección de ingeniería o desea capacitarse en gerencia de operaciones, mercadeo, presidencia o control de calidad y de innovación, tiene el perfil indicado para beneficiarse junto con los otros cientos de asistentes internacionales que tendrá la Cumbre de Innovación.
ESCANEE EL QR Para inscribirse antes del 13 de julio, solo se debe acceder a la página oficial de la Cumbre de Innovación Tecnológica para la Industria Plástica y llenar el formulario de inscripción.
INDUSTRIA
POR IVÁN D. LÓPEZ G., PHD., Director Técnico y Científico del ICIPC
GENERAR CONOCIMIENTO ES CUESTIÓN DE MÉTODO
Las redes de propiedad intelectual son un mecanismo efectivo para fomentar la generación, protección y transferencia de conocimiento en la industria plástica. La gestión de la propiedad intelectual tiene el propósito de proteger el derecho de reconocimiento o explotación comercial de invenciones y creaciones, con lo cual se fomenta la creatividad y la innovación. Por lo tanto, la propiedad intelectual es una herramienta fundamental para generar economías basadas en el conocimiento, y crear diferencias competitivas para aquellos que le apuestan a la investigación y la innovación. La industria plástica no es ajena a esta realidad. Para ilustrar su importancia dentro del mundo de los plásticos, una empresa como 3M Innovative Properties cuenta con 218.447 patentes o solicitudes de patentes, generando cerca de 5.000 nuevos inventos protegidos por año, según la búsqueda realizada en el software Acclaim IP en mayo 15 de 2022. En Latinoamérica, la cultura de la propiedad intelectual es relativamente reciente, y está en crecimiento en los últimos años. Para entender las brechas en este aspecto, si se unen las economías más grandes de la región (Brasil, México, Argentina, Chile y Colombia) y se tiene en cuenta todas las áreas de conocimiento, existen a la fecha 189.356 tecnologías con patentes o registros de patentes con inventores de estos países (126.758 únicamente en Brasil). Este valor multisectorial y multinacional sigue siendo in-
58
ferior al de una única empresa referente mundial en polímeros, 3M Innovative Properties. Para poder cerrar estas brechas en indicadores de propiedad intelectual, se vuelve relevante la implementación de mecanismos de trabajo colaborativo. Desde el 2008, el Instituto de Capacitación e Investigación del Plástico y del Caucho (ICIPC) con el apoyo del Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación (MinCiencias), la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (OMPI) y la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) de Colombia, coordina la red de manejo de la propiedad intelectual para las áreas de industria y energía. Esta red está constituida por 22 instituciones, incluyendo seis del sector industrial, nueve universidades y siete centros que desarrollan actividades de investigación en el área de industria y energía en Colombia. A través de la red, se ha contribuido a la generación de la cultura de la propiedad intelectual en las entidades participantes, con lo cual se estimula la generación, protección y transferencia de conocimiento en Colombia. Al reunir a los principales actores de la innovación, la red agrupa recursos y genera sinergias para garantizar el acceso a una gama de servicios especializados de forma compartida. Dentro de estos servicios se incluyen el acceso a bases de datos es-
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
pecializadas de patentes, servicios de valoración de propiedad intelectual y servicios de apoyo para la transferencia y comercialización de tecnologías. La red también apoya programas de formación y genera un espacio de discusión para aportar a las políticas nacionales referentes a la propiedad intelectual. Logros En la gráfica 1, se puede apreciar el efecto que ha tenido la red en las entidades participantes. Esta gráfica muestra que los registros de patentes de miembros de la red no llegaban a 10 solicitudes por año en 2008, año donde comenzó esta iniciativa. En 2019, antes de la pandemia, se estaban registrando más de 100 solicitudes por año, llegando a 948 registros para 2022. Si bien la red de propiedad intelectual abarca los temas industriales de forma abierta, ha tenido un impacto relevante para el sector del plástico del país. Hacen parte de la red, industrias reconocidas del sector de polímeros, como son Esenttia S.A (fabricante de polipropileno y otras materias primas), Proquinal del grupo Spradling (procesadores de telas y tapicería polimérica). Adicionalmente, se encuentran sectores usuarios de productos plásticos, como es el caso del grupo Nutresa (alimentos y bebidas) , Cementos Argos (Construcción) y Sumicol (Construcción). Por otro lado, hacen parte universi-
dades y centros de investigación que han desarrollado tecnologías basadas en polímeros, como es el caso de la Universidad del Valle, la Universidad Nacional de Colombia, la Universidad de Antioquia, el ICIPC, entre otros. Dentro del portafolio de tecnologías relacionadas con el sector de plásticos se encuentran aplicaciones para el sector de empaques, la generación de nuevos materiales y compuestos, el desarrollo de tecnologías de procesamiento, tecnologías para los sectores farmacéuticos y nutracéuticos, entre otros. Los logros de esta red de conocimiento han sido posibles por los principios de solidaridad y cooperación, y la articulación de la industria, la academia y el Estado, lo que ha permitido el mejor aprovechamiento de recursos, la transferencia de conocimiento entre instituciones, y la contribución del desarrollo de cada una de las entidades por medio de la propiedad intelectual. Un especial agradecimiento al Ministerio de Ciencia y Tecnología de Colombia, por el apoyo a esta red Soluciones para empaques En el caso de tecnologías de empaques, existen soluciones llevadas al mercado, como es la tecnología “Superficie para intercambio de sustancias en estado gaseoso” (WO2019082147A1) desarrollada por el ICIPC en conjunto con Industrias Estra
120 100
No. Patentes
80 60 40 20
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
0
Fecha de Publicación Todos los miembros 4
WWW.PLASTICO.COM
59
INDUSTRIA
para empacar frutas climatéricas y otros productos perecederos, mediante el intercambio controlado de oxígeno y otros gases, lo que controla los procesos de maduración, extendiendo la vida verde hasta un 50%. En la actualidad, productos desarrollados con esta tecnología se comercializan en Colombia y en el exterior, bajo la marca Estrapacks.
Para este mismo sector de empaques, Compañía Nacional de Chocolates del Grupo Nutresa desarrollo la tecnología “Método y dispositivo para empacar productos individuales por empacadoras de tipo horizontal” (WO2014174471A9), la cual permite inyectar gas interne en máquinas horizontales, aumentando la vida de anaquel de los productos empacados.
La propiedad intelectual es una herramienta fundamental para generar economías basadas en el conocimiento, y crear diferencias competitivas para aquellos que le apuestan a la investigación y la innovación
Tecnologías en materiales Dentro del portafolio de tecnologías de la red, existen desarrollos para mejorar los procesos de transformación de plásticos. En particular, ESENTTIA tiene tres documentos de patentes relacionados con procesos de peletizados. Este es el caso de la tecnología “Método Instrumental para evaluación de eficiencia de un dado y de un Sistema de corte de poliolefinas en una extrusor WO2021019391”, la cual, por sensórica óptica y cámaras fotográficas de alta velocidad, evalúan uno a uno los pellets de un proceso de peletizado, para poder evaluar la eficiencia del proceso. De igual forma, desarrollaron una tecnología que aligera y facilita el cambio de portamallas de filtros de polímero en máquinas peletizadoras (WO2021084359A1), y una tecnología de dispositivo de plato para cortar pellets bajo agua con un sistema sencillo de ensamblar, el cual mantiene la alineación de sus componentes cada vez que se arma (WO2021084358A1). El ICIPC en conjunto con Plásticos Técnicos Mexicanos desarrolló la tecnología “Proceso de baja
Otra tecnología del portafolio de esta red que busca incrementar la vida de anaquel de productos perecedero es la desarrollada por la Universidad Nacional de Colombia: “Empaque polimérico que retarda el proceso de maduración y senescencia de productos vegetales frescos” (WO2016071875A1), el cual usa una composición polimérica que absorbe el etileno, gas responsable de acelerar los procesos de maduración.
60
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
temperatura para integrar una espuma polimérica con un cuerpo polimérico” (WO2015189806A1) las cual permite integrar espumas en partes plásticas, sin afectar su reciclabilidad, con el propósito de ser usada en las canastas de cervezas y gaseosas, disminuyendo su peso y aumentando su resistencia al impacto. Innovaciones en biopolímeros En el portafolio de la red existen varios desarrollos de biopolímeros. Este es el caso de la patente de la Universidad Nacional WO2005064003 donde se cultiva el microorganismo lactococcus lactis y se prepara un biopolímero con él. De igual forma, el ICIPC cuenta con la tecnología: “Dispositivo compostable para la hidratación de flores frescas cortadas”, la cual permite llevar las bondades de los biopolímeros al sector floricultor. En el campo de la construcción, la empresa SUMICOL cuenta con una tecnología de material de revestimiento, que cuenta con fibras poliméricas adheridas entre sí, obteniendo superficies impermea-
bles al agua, permeable al vapor, autolavable y resistente al tránsito liviano (WO2013171704A1) En el caso de materiales poliméricos avanzados, se tiene el caso de la patente WO2015132639 del material polimérico nanoestructurado de la Universidad Pontificia Bolivariana, donde se refuerzan polímero con memoria de forma con nanotubos de carbono y nanopartículas de óxido para su uso en aplicaciones biomédicas. En aplicaciones nutracéuticas se tiene la tecnología “Dietary supplement derived from natural products by hot melt extrusion (HME) processing” (US10555986B2) del ICIPC y el Grupo Nutresa, la cual permite, mediante el uso de polímeros y extrusión, enmascarar el sabor de extractos de alto valor nutricional pero de sabor amargo, y de esta forma poderlos incorporar en alimentos funcionales. En el campo farmacéutico, se tienen tecnologías como la de la Universidad Nacional: “Película polimérica a base de quitosan para la entrega de antimoniato de meglumina”, la cual sirve para el tratamiento de la leishmaniasis cutánea. TP
INDUSTRIA
LEY PROHIBIRÁ PLÁSTICOS DE UN SOLO USO EN COLOMBIA Una ley aprobada en el Congreso de la República de Colombia prohibirá la producción e importación de plásticos de un solo uso para iniciar una transición a medidas más sostenibles en el país.
El Congreso de la República de Colombia aprobó una ley “Por la cual se establecen medidas tendientes a la reducción gradual de la producción y consumo de ciertos productos plásticos de un solo uso y se dictan otras disposiciones”. Este proyecto de ley busca prohibir el consumo de plásticos de un
62
solo uso en el país y llevar a medidas sostenibles en el marco de una economía circular. La ley busca regular los plásticos usados en el expendio de alimentos, como restaurantes, cafeterías, mercados, entre otros; prohibir la producción de productos con contenido de oxodegradables (ma-
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
teriales plásticos que incluyen aditivos los cuales, mediante oxidación, provocan la fragmentación del material plástico en microfragmentos o su descomposición química); y regula las metas de incorporación de materia prima reciclada posconsumo y posindustrial en botellas PET y envases de PEAD para contener líquidos. Los productos plásticos de un solo uso que serán prohibidos incluyen:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Bolsas de punto de pago utilizadas para embalar, cargar o transportar paquetes y mercancías, excepto aquellas reutilizables o de uso industrial. Bolsas utilizadas para embalar periódicos, revistas, publicidad y facturas, así como las utilizadas en las lavanderías para empacar ropa lavada.
10 11 12
Láminas para servir, empacar, envolver o separar alimentos de consumo inmediato, utilizados para llevar o para entrega a domicilio. Soportes plásticos de los copitos de algodón o hisopos flexibles con puntas de algodón. Mangos para hilo dental o porta hilos dentales de uso único.
La ley prohibe la producción de artículos con contenido de oxodegradables, aditivos que, mediante oxidación, provocan la desintegración del material plástico en microfragmentos
Rollos de bolsas vacías en superficies comerciales para embalar, cargar o transportar paquetes y mercancías o llevar alimentos a granel, excepto para los productos de origen animal crudos. Envases o empaques, recipientes y bolsas para contener líquidos no preenvasados, para consumo inmediato, para llevar o para entregas a domicilio.
13
Platos, bandejas, cuchillos, tenedores, cucharas, vasos y guantes para comer. Mezcladores y pitillos para bebidas. Soportes plásticos para las bombas de inflar. Confeti, manteles y serpentinas. Envases o empaques y recipientes para contener o llevar comidas o alimentos no preenvasados conforme a la normatividad vigente, para consumo inmediato, utilizados para llevar o para entregas a domicilio.
WWW.PLASTICO.COM
14
Empaques, envases o cualquier recipiente empleado para la comercialización al consumidor final de frutas, verduras y tubérculos frescos que en su estado natural cuenten con cáscaras; hierbas aromáticas frescas, hortalizas frescas y hongos frescos. Podrán emplearse tales empaques, envases o recipientes para garantizar la inocuidad de los alimentos, prevenir la pérdida o el desperdicio de alimentos, y/o proteger la integridad de los mismos frente a daños, siempre y cuando los materiales empleados sean en su totalidad reciclables y/o reciclados, conforme lo permita la normatividad sanitaria, y cuenten con metas de reincorporación en un modelo de economía circular. Adhesivos, etiquetas o cualquier distintivo que se fije a los vegetales.
63
INDUSTRIA
¿Cuándo se implementará la ley? Hasta que este reportaje entró a impresión, estaba pendiente la sanción presidencial y la promulgación de esta para dar inicio a su vigencia. Una vez vigente, estarán prohibidos al término de dos (2) años los números 1, 2, 3, 6, 7 y 11 de la lista de plásticos anterior. Al término de ocho (8) años estarán prohibidos los productos descritos en los numerales 4, 5, 9, 10, 12, 13 y 14 de la lista.
Las empresas que fabrican y comercializan plásticos de un solo uso podrán hacer que sus productos queden excentos de la prohibición si muestran su compromiso para reciclar y aprovechar las mismas resinas que ya pusieron en el mercado.
Excepciones a la prohibición Esta ley también excluye la prohibición de ciertos plásticos de un solo uso que se utilicen para: Propósitos médicos por razones de asepsia e higiene; y para la conservación y protección médica, farmacéutica y/o de nutrición clínica que no cuenten con materiales alternativos para sustituirlos. Contener productos químicos que presentan riesgo a la salud humana o para el medio ambiente en su manipulación. Contener y conservar alimentos, líquidos y bebidas de origen animal, así como alimentos o insumos húmedos elaborados o preelaborados que, por razones de asepsia o inocuidad, por encontrarse en contacto directo con los alimentos, requieren de bolsa o recipiente de plástico de un solo uso.
64
WWW.PLASTICO.COM
INDUSTRIA
Fines específicos que por razones de higiene o salud requieren de bolsa o recipiente de plástico de un solo uso, de conformidad con las normas sanitarias. Prestar servicios en los establecimientos que brindan asistencia médica y para el uso por parte de personas con discapacidad. Los plásticos de un solo uso cuyos sustitutos, en todos los casos, tengan un impacto ambiental y humano mayor de acuerdo con resultados de Análisis de Ciclo de Vida que incorporen todas las etapas del ciclo de vida del plástico (extracción de materia prima, producción, fabricación, distribución, consumo, recolección, disposición final (incluyendo su persistencia en el ambiente). En cualquier caso, aquellos empaques o envases de los productos tomados en consideración por el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE) para la determinación del Índice de Precios al Consumidor (IPC) o Canasta Familiar, salvo aquellos que tengan por objeto empacar o envasar frutas, verduras y tubérculos frescos que en su estado natural cuenten con cáscaras; hierbas aromáticas frescas, hortalizas frescas y hongos frescos; ropa de lavandería; diarios; periódicos; y empaques para líquidos, alimentos y comidas no preenvasados para consumo inmediato, para llevar o para entrega a domicilio. Empacar o envasar residuos peligrosos, de acuerdo con la normatividad vigente. Aquellos productos fabricados con 100% de materia prima plástica reciclada proveniente de material posconsumo nacional, certificada por organismos acreditados para tal fin por parte del Gobierno Nacional. Para determinar las entidades a las que hace referencia el presente numeral, el Gobierno Nacional contará con un término de seis (6) meses a partir de la entrada en vigencia de la presente ley. Pitillos adheridos a envases de hasta 300 mililitros (ml), que cuenten con un sistema de retención a éstos con el cual se garantice su recolec-
WWW.PLASTICO.COM
Los nuevos requisitos sobre las botellas de plástico Cuando entre en vigencia la nueva ley, los productores de botellas plásticas PET y recipientes para líquidos de PEAD deberán cumplir estos nuevos requisitos:
Al año 2025, las botellas de PET para envasado de agua potable deberán fabricarse con mínimo
50%
de materia prima reciclada pos-consumo o pos-industrial de origen nacional. Para el 2030, este contenido deberá ser del 90%.
Al año 2025, las botellas PET para otro tipo de bebidas deberán fabricarse con mínimo
20%
de materia prima reciclada posconsumo o posindustrial de origen nacional, proporción que se incrementará al 35% al año 2030, 40% al año 2035 y 60% al año 2040.
Al año 2030,
el porcentaje de aprovechamiento deberá ser de al menos el
50%
Al año 2030,
todas las botellas, envases y recipientes para líquidos deberán ser recolectadas al
50%
El cumplimiento de la recolección será responsabilidad del productor e importador que deberá involucrar y priorizar a los recicladores de oficio y asociados al oficio de recolección.
65
INDUSTRIA / MARKETPLACE
ción y reciclaje en conjunto con el de los envases, siempre y cuando contengan productos incluidos en la canasta familiar, programas de alimentación escolar o productos que pretendan garantizar la seguridad alimentaria. Las alternativas de las empresas Una vez entre en vigencia la nueva ley, las empresas que fabrican y comercializan plásticos de un solo uso podrán hacer que sus productos queden excentos de la prohibición si muestran su compromiso para reciclar y aprovechar las mismas resinas que ya pusieron en el mercado. Esto se verá reflejado si cumplen una de las siguientes alternativas sostenibles en cooperación con los gremios y asociaciones de recicladores y de recolección. Recuperar y aprovechar el 100% del plástico puesto en el mercado de su propio tipo de producto, o de un producto realizado con el mismo material de su producto.
66
Recuperar y aprovechar por lo menos el 50% del plástico puesto en el mercado de su mismo tipo de producto o de un producto realizado con el mismo material, y recuperar la cantidad restante de otros plásticos para alcanzar por lo menos el 110% del total de plásticos de un solo uso puestos en el mercado. Se debe aclarar que estas medidas solo aplican a los comercializadores y fabricantes de plásticos de contacto con alimentos, específicamente los numerales 4, 5, 8, 9, 10, 12, 13 y 14 de la lista de plásticos prohibidos de un solo uso. Todo esto se establece con el fin de implementar una economía circular que beneficie un cambio a prácticas más sostenibles. TP Nota: Noticia actualizada el 14 de junio 2022, con información de la conciliación del proyecto de ley 213 del 2021.
WWW.PLASTICO.COM