Revista Tecnología del Plástico Ed. 1 Vol. 38 (FebMar)

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FEBRERO - MARZO 2023

Edición 1 Vol 38

Febrero - Marzo 2023

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3 CAMBIOS

PARA LA ECONOMÍA CIRCULAR

La transición hacia la economía circular es un camino completamente nuevo para nuestra industria. Puede que estemos llenos de buenas intenciones, pero el tiempo corre y los resultados solo se verán si logramos un impacto significativo.

Asia

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Hay tres grandes cambios que deben darse para lograr un verdadero cierre de ciclo: en primer lugar, es importante entender que el problema no solo es el fin de vida; hay que aplicar un análisis global de ciclo de vida, y para cada solución entender de manera integral qué tanto impacto ambiental tiene un producto, desde su producción hasta el destino final. Solo un análisis de ciclo de vida completo permite minimizar de manera real el impacto ambiental.

También es importante entender que ninguna de las soluciones de cierre de ciclo es perfecta. En general, las soluciones se complementan entre sí; no podemos escoger solamente reciclaje mecánico, o solamente reciclaje químico, por ejemplo. Para cada una de las necesidades de cierre de ciclo es posible que tengamos que contar con un portafolio de soluciones.

La tercera es el balance de masa. Tener resina producida con el 30% de contenido biobasado o reciclado hoy en día no es posible en las cantidades que se necesitan, por temas logísticos y de costos de producción. Lo que podemos hacer es demandar ciertas toneladas de material con este contenido de reciclaje, y esto entra en una orden de producción en la petroquímica. Algo similar a lo que pasa con los bonos de energía. Nosotros la ordenamos, la compramos, posiblemente no la recibimos pero alguien sí la recibirá, y con esto estamos logrando el impacto que necesitamos. TP

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CARTA DEL EDITOR

6 12 20

PP Y PE ¿Cierre de ciclo perfecto?

Holy Grail 2.0: el camino hacia un eficiente

CEO Mariano Arango L. mariano.arango@axiomab2b.com

Chief Revenue Officer Angelica Duque angelica.duque@axiomab2b.com

Administrative and Financial Manager Óscar Higuera oscar.higuera@axiomab2b.com

Director of Operations

Iván García ivan.garcia@axiomab2b.com

Print Project Manager Farid Sanabria farid.sanabria@axiomab2b.com

Board of Directors Marcelino Arango L.

PP Y PE

¿CIERRE DE CICLO PERFECTO?

Las tecnologías hoy disponibles de reciclaje mecánico y descontaminación hacen posible retirar todos los contaminantes riesgosos, que hasta ahora habían imposibilitado soñar con reciclar poliolefinas nuevamente en empaques para alimentos.

HOLY GRAIL 2.0:

EL CAMINO HACIA UN EFICIENTE RECICLAJE DE PLÁSTICOS

La iniciativa, liderada por la Fundación Ellen MacArthur, tiene el objetivo de mejorar la separación y reciclaje de empaques plásticos en todo el mundo. Este proyecto es crucial para abordar los desafíos en la cadena de reciclaje y reducir la dependencia del uso de materiales no renovables.

6 12 20

LOS RECICLADORES

Y LOS PROCESADORES DE PLÁSTICO SE ACERCAN

En una entrevista, la VDMA busca entender cuál es el valor que tiene cooperar con recicladores y qué papel juegan los consumidores.

SOSTENIBILIDAD

EL PROCESO VISCOZERO de Starlinger está diseñado para producir reciclado para contacto directo con alimentos.

POR DR.-ING. LAURA FLÓREZ editora en jefe

PP Y PE

¿CIERRE DE CICLO PERFECTO?

Las tecnologías hoy disponibles de reciclaje mecánico y descontaminación hacen posible retirar todos los contaminantes riesgosos, que hasta ahora habían imposibilitado soñar con reciclar poliolefinas nuevamente en empaques para alimentos.

A medida que la barrera de 2030 se acerca, rodeada de legislaciones y metas planteadas por las organizaciones para alcanzar la incorporación de material reciclado, se vuelve cada vez más importante contar con abundantes fuentes de resinas recicladas de grado alimenticio.

La pasada feria K nos recibió con una de las noticias más relevantes para nuestra industria desde hace varios años: se presentaron tecnologías de reciclaje mecánico y descontaminación que pueden llevar al posconsumo reciclado de PP y al PE a grado alimenticio nuevamente.

El 20% de la producción mundial de plástico es PP. Por lo tanto, incrementar la cantidad de PP reciclado grado alimenticio es una consecuencia apenas natural de las necesidades que como cadena tenemos en la nueva economía de los plásticos.

De acuerdo con el trazador de la cadena de suministro de reciclaje mecánico de ICIS, las resinas grado alimenticio representan tan solo el 10% de la capacidad global anual de polímero reciclado, que ronda las 45 millones de toneladas anuales. De esto, más del 20% es PET reciclado grado alimenticio (rPET) en comparación con solo 3% de poliolefinas (PP y PE).

Reciclar el PP mecánicamente también significaría cerrar el ciclo en un material valioso, que se desperdiciaría si se lleva a otras soluciones de fin de vida con mayores huellas de carbono, tales como reciclaje térmico (denominado comúnmente como “wasteto-energy”) y reciclaje químico.

Para lograr que el PP posconsumo grado alimenticio vuelva a ser material apto para contacto con alimentos, es necesario satisfacer los estrictos requerimientos de estándares alimenticios, como la FDA. Es necesario retirar todos los contaminantes que pueden llegar a ser dañinos para el consumo humano, y además garantizar que el material reciclado no daña la composición del alimento, su sabor u olor. Hasta hace poco, esto no era posible.

10% De la resina que se recicla hoy en día es apta para contacto con alimentos.

Limpieza con CO2 supercrítico

El proyecto NextLooPP, en el que participan 47 organizaciones globales, utiliza tecnología de la compañía británica Nextek para cerrar el ciclo en reciclaje de PP posconsumo para grado alimenticio. En este proyecto se desarrollan infraestructura y sistemas para reciclaje de PP grado alimenticio, y se articula toda la cadena de valor, empezando desde la recuperación de PP para reciclaje y pasando por la certificación EFSA (equivalente europeo a la FDA) para los procesos de manufactura. En este momento la compañía está trabajando para producir resinas grado alimenticio para moldeo por inyección, extrusión y termoformado.

COtooCLEAN es otro proyecto de Nextek, que tiene como objetivo la limpieza del material poliolefínico previo al procesamiento. Este proceso se basa en dióxido de carbono supercrítico (CO2) combinado con disolventes verdes para eliminar aceites, grasas y tintas de impresión en un solo paso. Puede descontaminar eficazmente las películas de poliolefina hasta hacerlas aptas para contacto con alimentos.

“La tecnología está orientada a rellenar el vacío en el flujo de reciclaje donde están ausentes las películas de poliolefina aptas para contacto con alimentos”, declara Nextek en un comunicado de prensa. “Su proceso comercial único puede ser integrado

SOSTENIBILIDAD en operaciones de reciclaje mecánico, y puede tratar películas multi-capa e impresas para hacerlas mucho más fáciles de reciclar”.

Una de las ventajas más importantes del sistema es que puede adaptarse de manera relativamente simple en procesos de reciclaje mecánico actualmente existentes, lo que hace su potencial de impacto aún más grande, por su posibilidad de escalamiento a una adopción global en el tiempo.

El CO2 supercrítico es dióxido de carbono que ha sufrido suficiente presión y calor para exhibir propiedades tanto de gas como de líquido. AIMPLAS, el instituto de Valencia, España, ha escrito ya sobre cómo la sustancia puede ser usada para descontaminar y desodorizar plásticos durante el proceso de reciclaje.

Recientemente el proyecto COtooCLEAN ganó un premio de tres millones de dólares desde la Alianza para Terminar la Contaminación de Plásticos, galardón que se enfoca en soportar tecnologías promisorias para reciclar plásticos flexibles.

Descontaminación en reciclaje mecánico

La pasada feria K, Starlinger presentó su sistema viscoZERO, un reactor para descontaminar materiales de alta viscosidad en fase fundida. El sistema recibe el material que sale de una extrusora de reciclaje, y se procesa en forma fundida y al vacío. En el proceso, el material se homogeniza, y se abren finas láminas por efecto mecánico, que son aspiradas para extraer con vacío contaminantes gaseosos. De esta manera se eliminan los componentes peligrosos para la salud y los residuos causantes de olores.

“La tecnología viscoZERO está diseñada para producir material reciclado para contacto directo

con los alimentos, además brinda máxima flexibilidad con respecto a los materiales de entrada y, por supuesto, otorga una alta eficiencia para la rentabilidad. La nueva planta permite crear un ciclo sin espiral descendente para el reciclaje de residuos posconsumo y posindustriales”, afirma Gerhard Bräuer, gerente de producto de Viscotec.

Starlinger afirma que puede suministrar el sistema llave en mano, o como un “retrofit” para extrusoras existentes. El material también permite la descontaminación de PS y PET.

Ya en agosto de 2021 la empresa había recibido dos cartas de no objeción de la FDA para procesamiento de PEAD. Las cartas se aplican a los procesos de reciclado de PEAD botella a botella y tapa a tapa, y confirman que los materiales se podían usar hasta en 100% en contacto con alimentos. "Con el desarrollo de la economía circular, el reciclado de PEAD botella a botella cobrará cada vez más importancia“, enfatizó Paul Niedl. “Una gran parte de los envases de alimentos, como las botellas de leche y zumos, tapas de botellas, así como bandejas de alimentos para carne, están fabricadas con HDPE. Si este envase se devuelve al flujo de reciclaje y se reutiliza como envase de alimentos, se pueden ahorrar millones de toneladas de PEAD virgen en el futuro".

Durante la feria K, Gneuss mostró sus últimas innovaciones en maquinaria para las necesidades de reciclaje, con la tecnología OMNI para reciclaje de poliolefina, PS y PET posconsumo. La tecnología MRS de extrusión de la compañía ha demostrado ser excelente para el reprocesamiento de materiales contaminados, y en combinación con el sistema de rotación altamente eficiente de Gneuss, y la tecnología optimizada de vacío, es posible fabricar tecnoLA TECNOLOGÍA

DE EXTRUSIÓN de Gneuss ha demostrado ser una excelente alternativa para el reprocesamiento de materiales contaminados.

logías de reciclaje a la medida para cada material. Actualmente se han presentado varias cartas de no objeción de la FDA y aprobaciones locales en América Latina, han demostrado la eficiencia descontaminante de la tecnología.

La empresa afirma que ha sido posible producir cajas de PP para aplicaciones en contacto con alimentos con 30% de posconsumo reciclado, así como lámina hecha de 30% de PS posconsumo.

¿Qué tanto es necesario descontaminar?

En un paper del Fraunhofer IVV, los científicos Roland Franz y Frank Welle argumentan que los principios de la EFSA (European Food Safety Auhority) están sobre estimados, y que los factores de seguridad calculados durante los procesos de reciclaje y migración podrían haber sobre estimado enormemente los riesgos de seguridad de las resinas plásticas recicladas en aplicaciones de empaque.

Franz y Welle creen que esto podría significar barreras altas, si no insalvables, para la aplicación de

reciclados posconsumo para empaques de alimentos. Esto podría crear un estrangulamiento en resinas grado alimenticio, especialmente en poliolefinas, e ir en contravía de los objetivos de la economía circular.

Actualmente, la EFSA asume la presencia de sustancias genotóxicas en los plásticos posconsumo a reciclar, aun cuando las sustancias genotóxicas no se pueden utilizar en ningún producto alimenticio. Continúa utilizando modelos de predicción sobreestimados para el cálculo de la migración cuando se dispone de modelos más precisos. Estas suposiciones del peor escenario en cada paso hacen que la evaluación general sea extremadamente conservadora.

Utilizando datos basados en la infraestructura de reciclaje moderna y las últimas tecnologías de reciclaje, es posible reformular mejor los supuestos básicos en los que se basan los organismos reguladores. Esto podría redefinir los criterios para la aprobación segura de resinas recicladas de calidad alimentaria y brindar una oportunidad adicional para reducir la producción de plásticos vírgenes. TP

POR DAVID RICARDO MUÑOZ LOZANO

HOLY GRAIL 2.0:

EL CAMINO HACIA UN EFICIENTE RECICLAJE DE PLÁSTICOS

La iniciativa, liderada por la Fundación Ellen MacArthur, tiene el objetivo de mejorar la separación y reciclaje de empaques plásticos en todo el mundo. Este proyecto es crucial para abordar los desafíos en la cadena de reciclaje y reducir la dependencia del uso de materiales no renovables.

El reciclaje de resinas y materiales plásticos sigue siendo un desafío para la industria y el medio ambiente. A pesar de los esfuerzos por fomentar un uso más sostenible y responsable de los materiales, la separación eficiente y la identificación precisa de los diferentes tipos de resinas son obstáculos significativos para el reciclaje exitoso.

Uno de los mayores retos para el reciclaje de plásticos es la falta de tecnologías eficientes para la separación de materiales. Esto hace que sea difícil para los operadores de servicios de aseo separar los diferentes tipos de plásticos y, como resultado, la mayoría de los plásticos reciclados terminan siendo quemados o enterrados en los conocidos vertederos.

Iniciativa de marcas de agua digitales HolyGrail 2.0 - liderada por la AIMAsociación Europea de Marcas e impulsada por la "Alliance to End Plastic Waste".

saben dónde deben ir.

Es en este contexto que nace la iniciativa Holy Grail. Impulsado por la Fundación Ellen MacArthur; es un proyecto que busca abordar estos desafíos y mejorar los procesos de clasificación y por tanto reciclaje de resinas. Holy Grail tiene como objetivo desarrollar un sistema global de etiquetado y codificación de resinas que permita una separación eficiente y una identificación precisa de los diferentes tipos de resinas durante el proceso de reciclaje.

Le contamos en detalle en qué consiste la iniciativa, sus dos fases de proyecto y el impacto que tendrá en los procesos de reciclaje a nivel global.

Existen varios ejemplos en los que el diseño del envase perturba el reciclado, como la clasificación negativa de una botella de PET porque la manga está hecha de otro material, lo que significa que el PET no se detecta.

De los europeos desean tener mejores instrucciones de reciclaje en el empaque

De los europeos verifican el empaque para entender las instrucciones de disposición

Problemas más comunes en la separación de materiales

Actualmente, el reciclaje de resinas plásticas cuenta con múltiples variables que se deben tener en cuenta para tener procesos de reciclaje eficientes y de alta calidad.

La falta de una identificación precisa en el posconsumo y una separación eficiente de los diferentes tipos de resina, es uno de los problemas más recurrentes a los que se enfrentan recicladores y transformadores.

Los envases muy parecidos (PET o PE, muy usados en la industria) pero de productos distintos (alimentos, cuidado personal, cuidado del hogar) suelen generar confusión, pues en ocasiones no hay cómo diferenciar para qué producto fue utilizado el empaque, por lo que suele desecharse debido al temor de que un plástico que tuvo contacto con sustancias tóxicas sea introducido como material reciclado para contacto con alimentos. En consecuencia, la normativa para material reciclado en contacto con alimentos es aún precaria en algunos países.

La falta de tecnologías en este ámbito no proporciona la información suficiente sobre el envase, dejando así los envases prácticamente sin identificación. Además, hay que tener en cuenta que cada

Fuente: “Consumer Sustainability Insights Study Amcor – Junio de 2020”.

En Europa, cada año se producen 46 millones de toneladas de material reciclable que van al relleno sanitario o son incinerados porque los consumidores no

Eso es una suma de 1.864 millones de euros al año.

SOSTENIBILIDAD fabricante utiliza sus propios materiales y procesos, lo que hace que esta tarea sea más retadora. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos por mejorar los reciclaje de plásticos, los países en vías de desarrollo, al no contar con infraestructura adecuada, enfrentan desafíos significativos en sus cadenas de reciclaje.

En Holy Grial 2.0 se encontraron resultados consistentes en todas las categorías probadas de material de empaque plástico con cifras de 99% de detección, 95% de rendimiento y 95% en tasa de pureza.

Existen varios ejemplos en los que el diseño del envase perturba el reciclado, ya sea por hacer “invisible” alguna propiedad (por ejemplo, las bandejas negras de PET no pueden ser identificadas por los detectores) o dando lugar a falsos positivos/negativos (como la clasificación negativa de una botella de PET porque la manga está hecha de otro material, lo que significa que el PET no se detecta).

Holy Grail 1.0

La Fundación Ellen MacArthur, a través del Consorcio para una Nueva Economía del Plástico (New Plastics Economy Consortium) fue la encargada de facilitar este proyecto que buscaba reunir a grandes actores de la industria para encontrarle una solución a los desafíos ya mencionados.

En esta primera fase, conocida como Holy Grail 1.0, se exploraron diferentes métodos de codificado o marcado invisible que permitiera mejorar la detección y clasificación automatizada. Existen muchos métodos para hacer esta codificación, siendo las marcas de agua digitales y el uso de rastreadores

La falta de un sistema de clasificación uniforme de los plásticos también contribuye a la dificultad en la separación de materiales. Los plásticos son etiquetados con diferentes códigos de reciclaje, lo que hace que sea difícil para los recicladores saber qué tipo de plástico están manejando.

Esto es especialmente importante para los residuos plásticos, ya que algunos tipos de plástico, como el PET, tienen una tasa de reciclaje muy alta, mientras que otros tipos, como el poliestireno, tienen una tasa muy baja.

Un ejemplo de esto son los empaques multicapa o multimaterial: es más complicado introducir en la cadena de reciclaje un empaque multimaterial, pues esa mezcla de plásticos podría echar a perder todo un lote de material recuperado si no son compatibles.

Otra problemática es la amplia variedad en diseños de empaques, pues existen muchas combinaciones de materiales y las actuales tecnologías de clasificación no son capaces de reconocer todas las propiedades o los espectros infrarrojos de diferente absorción para algunos polímeros.

químicos las opciones que más llamaron la atención.

Las marcas de agua digitales pueden ser impresas en la etiqueta (funda retráctil, etiqueta, etiqueta, papel u otro material) o físicamente incorporado como un patrón sutil en relieve en el propio plástico. La otra alternativa consiste en aplicar productos (rastreadores) químicos a la etiqueta, la manga o al objeto de plástico.

Ambos utilizan el mismo principio básico. Introducen un código legible por máquina o identificador en un artículo. Entonces, en lugar de de distinguir una o varias propiedades de los artículos recogidos (por ejemplo forma, densidad, espectro IR de la resina, identificación visual), la detección y lectura del código proporciona al sistema de clasificación información exclusiva de ese producto apuntando a una base de datos donde se almacena esa información. Estos datos indican al sistema cómo clasificar el artículo (por ejemplo, grado alimentario frente a no alimentario).

No obstante, uno de los mayores logros de Holy

Grail 1.0 fue descubrir que las marcas de agua son la tecnología más prometedora dentro del proyecto, lo que significó un fuerte respaldo dentro de la mayoría de participantes.

Al final de HolyGrail 1.0, se estableció una prueba de concepto básica para las marcas de agua digitales en los envases y se pudo demostrar en una línea de clasificación piloto en una jornada a puertas abiertas en mayo de 2019.

Holy Grail 2.0

La iniciativa de marcas de agua digitales HolyGrail 2.0, impulsada y facilitada por la European Brands Association (AIM) y por la Alianza para Acabar con los Residuos Plásticos (Alliance to End Plastic Waste), es un proyecto piloto que tiene como objetivo demostrar la viabilidad técnica y económica de esta tecnología para la clasificación óptima de los residuos de envases y así analizar su posibilidad de emplearla a gran escala.

En cuanto a la parte técnica, el proyecto busca validar un prototipo en tres fases:

SOSTENIBILIDAD

1° En un centro de I+D (Fase 1 y Fase 2.1)

2° En un espacio de pruebas a escala semi-industrial (Fase 2.2)

3° Implementación a mayor escala durante pruebas en tiempo real en instalaciones comerciales (fase 3).

Como proveedor de tecnología de marcas de agua digitales seleccionado, Digimarc es uno de los actores claves para el desarrollo del prototipo que se viene trabajando junto con dos proveedores de máquinas reconocidos en la industria, Pellenc ST y Tomra, de cara a llevar a cabo el desarrollo de módulos adicionales para sus unidades de clasificación por detección.

Las pruebas semi-industriales del primer prototipo comenzaron en octubre de 2021 en el Centro de Recursos Amager (ARC, por sus siglas en inglés) de Copenhague, Dinamarca. Se realizaron con éxito conjuntos completos de pruebas en aproximadamente 125.000 piezas de empaque de 260 unidades de almacenamiento (SKU) a una velocidad de banda de 3 m/s, con suciedad/aplastamiento y rendimiento que representan operaciones industriales de rutina.

Las pruebas finales de validación se completaron en la sede de Pellenc ST en marzo del 2022. Allí se evaluó la eficiencia de detección/expulsión y la pureza para la clasificación de películas rígidas y flexibles de PET, PP y PE. Cada categoría se clasificó a 3 m/s, lo más cerca posible del rendimiento y la ocupación nominales para la configuración del sistema prototipo.

De acuerdo con el comunicado de prensa de HolyGrail 2.0, los resultados de estas pruebas revelaron que “la tecnología de marcas de agua digitales puede lograr una clasificación más granular de los residuos de envases a escala, como el desarrollo de alimentos separados y otras nuevas corrientes de PCR que actualmente no existen (por ejemplo, para aplicaciones cosméticas o detergentes)”.

También se encontraron resultados consistentes en todas las categorías probadas de material de empaque plástico con cifras de 99% de detección, 95% de rendimiento y 95% en tasa de pureza, datos que demuestran un rendimiento impresionante del primer prototipo.

Etiquetado químico vs marcas de agua digitales

Etiquetado químico:

Se incrusta una molécula en la resina plástica o en otro componente del envase (etiquetas) para que actúe como un "código" binario. La molécula (presente o no) es detectable por sus propiedades espectroscópicas (por ejemplo, es fluorescente bajo luz ultravioleta. El artículo marcado químicamente es insensible a la deformación u otras tensiones físicas que, de otro modo reduciría la capacidad de detectar muchos artículos.

Marcas de agua digitales

Una marca de agua digital es un código óptico imperceptible del tamaño de un sello de correos, aplicado directamente en la etiqueta del artículo o estampado en el molde, normalmente de forma de forma repetida. El código se crea modulando sutilmente los píxeles que componen el diseño, o añadiendo o añadiendo variaciones micro-topológicas a la superficie del plástico a modo de textura.

No es necesario añadir materiales.

Además de la detección mediante una cámara/procesador en una máquina clasificadora, las marcas de agua digitales pueden detectarse mediante escáneres de códigos de barras y teléfonos convirtiendo, en la práctica, los productos etiquetados en objetos del Internet de las Cosas. Los códigos pueden proporcionar una amplia gama de atributos como fabricante, Unidad de almacenamiento (SKU), tipo de plásticos utilizados y composición para objetos multicapa o uso alimentario frente a no alimentario.

Información tomada de: Reporte de Pioneer Project, “HolyGrail: tagging packaging for accurate sorting and high-quality recycling”

Este importante hito marca un antecedente en el camino por mejorar los procesos de reciclaje a nivel global y un antes y un después en la industria plástica. Si bien la iniciativa Holy Grail 2.0 aún está en pleno desarrollo, los resultados logrados muestran que es posible abrir nuevos flujos de reciclaje, superando efectivamente las limitaciones de las actuales tecnologías de clasificación de infrarrojo cercano (NIR) e impulsaría una verdadera economía circular para el embalaje. TP

LOS RECICLADORES

Y LOS PROCESADORES DE PLÁSTICO SE ACERCAN

En una entrevista, la VDMA busca entender cuál es el valor que tiene cooperar con recicladores y qué papel juegan los consumidores.

Una economía circular requiere la integración perfecta de los recicladores y los procesadores. Durante la pasada feria K, Thorten Kühmann, Director de la Asociación de Maquinaria para Plástico y Caucho de la VDMA, entrevistó a Ulrich Reifenhäuser, director de la junta de esta Asociación, y a Michael Ludden, Director de la asociación de Tecnología para Reciclaje y Desperdicio de la VDMA, acerca de los desarrollos en curso para el sector de plásticos.

Thorsten Kühmann: ¿Cuál es el significado de los desechos plásticos y cuán importante es lidiar con estos desechos?

Michael Ludden: Hoy en día, nosotros, como empresas involucradas en la tecnología de residuos

y reciclaje, podemos generar un flujo de materiales tanto a partir de los residuos domésticos como, sobre todo, de los residuos de envases, que terminan siendo reciclados, y que luego pueden procesarse más. En los últimos 20 años, la industria ha desarrollado equipos que son capaces de distinguir entre los monómeros de plástico, como polietileno, polipropileno, poliestireno o PET. Hoy en día, estos dispositivos son componentes importantes de las plantas de clasificación. La reutilización de este reciclado funciona bastante bien. Como resultado de la presión política, los procesadores ahora exigen mayores cantidades y mejores calidades, porque el material debe reciclarse con la mayor frecuencia posible; de ahí la creciente proximidad de los recicladores a los procesadores que

ULRICH REIFENHÄUSER (izquierda) y Michael Ludden.

están reunidos aquí en la K. Quieren saber lo que funciona y lo que no hasta ahora. Hasta ahora, los procesadores han utilizado principalmente material virgen a base de petróleo; ahora tienen que lidiar con reciclados, cuyas propiedades a menudo difieren de las del material virgen.

Su empresa Sutco Recyclingtechnik es expositor en IFAT (feria en temas ambientales) y, por primera vez, ahora también en K. ¿Por qué es tan importante que estas dos ferias comerciales encuentren puntos en común en términos de contenido?

Ludden: Si queremos lograr un granulado de alta calidad, son importantes los flujos de entrada con una calidad constante, que se obtiene si se compra el material de una planta de clasificación con el nivel de tecnología más alto disponible, ya que puede confiar en su calidad. A continuación, también puede ajustar el procesamiento a estas cualidades. Esta discusión entre los que clasifican y los que procesan está teniendo lugar ahora, aquí

SOSTENIBILIDAD

en K y también en IFAT. Es importante saber qué puede hacer una parte y qué necesita la otra.

Sr. Reifenhäuser, su empresa fabrica máquinas que pueden producir grandes cantidades de película plástica. ¿Utiliza materiales reciclados y, de ser así, qué es importante a este respecto?

Ulrich Reifenhäuser: El uso de materiales reciclados no es un problema en absoluto en nuestra tecnología de procesos. El problema es más bien en que apenas hay reciclados. Recolectar los desechos plásticos ya funciona muy bien en algunos países, pero clasificarlos es el desafío; determinar qué es PE, qué es PP, qué es PET. La clasificación es especialmente difícil con las películas multicapa, ya que algunas son reciclables y otras no. ¿Cómo haces para identificar eso? Desde mi punto de vista, todo envase de plástico necesita ser digitalizado. Tiene que decirle a un clasificador de qué está hecho. Ya existen métodos buenos y sostenibles disponibles, que ahora deben ponerse en marcha. Solo el tiempo dirá si finalmente formarán la solución, pero tenemos que empezar.

SOSTENIBILIDAD

¿Qué métodos están presentes en este momento?

Reifenhäuser: Hay R-Cycle y Holy Grail. RCycle es un estándar abierto para realizar un pasaporte de producto digital para plásticos. Holy Grail es una iniciativa para establecer un marcado uniforme de este pasaporte de producto mediante una marca de agua invisible. Ambos grupos ya están trabajando juntos. Estos son enfoques innovadores que, en mi opinión, son adecuados para resolver el problema de clasificación. Pero aparte de esto, la industria está haciendo todo lo posible para utilizar materiales reciclados. En Reifenhäuser, hemos desarrollado una tecnología que nos permite utilizar plásticos post-consumo en el procesamiento de películas; no para películas de alta gama, sino para bolsas de basura o incluso bolsas de correo. Sin embargo, la solución definitiva debe ser mejorar la clasificación en general mediante el uso de la digitalización.

Ludden: Por el lado de los desechos, hemos aprendido durante los últimos 20 años que los humanos no pueden distinguir los polímeros. Es por eso que hay dispositivos de infrarrojo cercano en las plantas de clasificación modernas. En una planta de clasificación moderna como la que estamos construyendo en Suecia ahora mismo, hay 30 de estos dispositivos de infrarrojo cercano con los que podemos producir doce buenas fracciones de monómero. También podemos ordenarlos por color. Pero necesitamos cantidades correspondientes de material para poder distinguir el material y estas cantidades todavía faltan hoy. Hay mucha presión en el mercado porque todo el mundo quiere reciclados. Sin embargo, el consumidor no se queda fuera, porque todas las tecnologías se basan en el hecho de que el flujo de plástico se haya registrado primero. Por lo tanto, sigue siendo muy importante que los consumidores depositen sus envases de plástico en la papelera de reciclaje.

¿Qué papel juega el diseño de productos en el esfuerzo por obtener más reciclados?

utilizado principalmente material virgen a base de petróleo; ahora tienen que lidiar con reciclados, cuyas propiedades a menudo difieren de las del material virgen”.

Michael Ludden

Ludden: ciertamente hay posibilidades en el diseño del producto para reducir la mezcla de materiales; sin embargo, tan pronto como un paquete tiene una función especial, esto se vuelve más difícil. La película multicapa de los envases de carne, por ejemplo, forma una capa de barrera contra la oxidación que garantiza la vida útil del producto. Entonces, no puedes simplemente decir, tomemos tres tipos de plástico y hagamos todo con eso.

¿No hay ningún papel en nada de esto para los consumidores?

Reifenhäuser: Los consumidores no pueden hacer la clasificación de la forma en que necesitamos que se haga, ya que su conocimiento es demasiado limitado para eso; tendrían que serr especialistas en este campo. Por eso, el enfoque correcto es la tecnología, la digitalización. Cada producto necesita un gemelo digital.

Reifenhäuser: Si hablamos de economía circular, necesitamos productos que puedan reciclarse. Significa que tenemos que alejarnos de estas capas múltiples que, por ejemplo, conservan el queso durante nueve meses y aceptar que solo se puede conservar durante cinco semanas; eso sería un diseño sensato. Tenemos que rediseñar los productos en la dirección de una economía circular.

Por favor completa esta frase: Los residuos plásticos son...

Reifenhäuser: …un material valioso de enorme importancia.

Ludden: … un recurso que necesita ser reciclado. TP

“Hasta ahora, los procesadores han

ABRIENDO CAMINOS

HACIA UN FUTURO MÁS SOSTENIBLE

Los aditivos que otorgan barrera sin afectar la reciclabilidad están transformando la industria del plástico.

CIBERSEGURIDAD

DE DATOS CRÍTICOS

La soldadura ultrasónica de plásticos se emplea en cada vez más productos. Guardar la seguridad y consistencia de la información es clave para evitar paradas críticas.

INNOVACIONES EN EXTRUSIÓN

DE LÁMINA Y PELÍCULA CAST

Ajuste automático de espesor, alternativas para incorporación de material reciclado y sistemas de mantenimiento de cabezales.

ABRIENDO CAMINOS

HACIA UN FUTURO MÁS SOSTENIBLE

Los aditivos que otorgan barrera sin afectar la reciclabilidad están transformando la industria del plástico.

Para que los empaques y envases de barrera puedan hacer parte de la economía circular, es de suma importancia encontrar tecnologías que permitan eliminar la necesidad de combinar materiales. Concretamente, se hace necesario eliminar las capas metalizadas habituales (por lo general de aluminio), sin comprometer las propiedades de barrera necesarias para proteger contra el vapor de agua y la transmisión de oxígeno, especialmente en productos de cuidado personal.

Este enfoque es importante porque las capas metalizadas dificultan el reciclaje de los envases, ya que no pueden separarse fácilmente del material de base, lo que limita su capacidad para ser reciclados y reutilizados.

Teniendo en cuenta las dificultades de la industria y sus metas para los próximos años, en las que se busca que el 100% de los materiales sea reciclable, han surgido algunos proyectos que incentivan la sostenibilidad.

Es el caso de los aditivos para barrera UltraGuard Solutions de Milliken, que aportan valor a películas y a piezas de polietileno, mejorando las propiedades de barrera de la resina. Pueden emplearse en películas, piezas moldeadas por inyección o compresión y en aplicaciones sopladas.

Para conseguirlo Milliken & Company en sociedad con Huhtamaki Group se dieron a la tarea de desarrollar un monomaterial laminado, sostenible, que pueda usarse en tubos destinados a pasta de dientes, cosméticos y artículos de cuidado personal, entre otros.

Las propiedades de barrera de la película de HDPE adaptadas por Milliken y Huhtamaki Group contribuyen a la sustentabilidad, al permitir

POR PAOLA CASTELLANOS

Foto cortesía de Milliken

TECNOLOGÍA

una mayor fabricación de productos populares con un solo material, como bolsas y tubos flexibles verticales, y al hacerlos más reciclables. Estas propiedades de barrera mejoradas también permiten reducir el calibre de la película de polietileno (PE), lo que da como resultado un producto final más liviano y una reducción en la cantidad de resina necesaria para lograr el resultado deseado.

UltraGuard en América Latina

En el mercado latinoamericano ya existen varias aplicaciones de UltraGuard en diferentes segmentos. Inicialmente Brasil fue el primer país en adaptar esta tecnología y posteriormente se fue expandiendo por toda la región, “debido a la mejora sustancial en barrera brindada por la tecnología, que puede alcanzar hasta 60%, dependiendo de la estructura y resinas PE utilizadas”, afirma Marcio Baiso, director de cuenta senior en Milliken Chemical.

60%

Reducir peso

Las botellas blancas de polietileno de alta densidad se usan frecuentemente como envases para medicamentos, debido a que cuentan con las propiedades necesarias de barrera frente a la humedad y protección contra la luz. Si se mejoran las propiedades de barrera de los frascos de PEAD para los productos farmacéuticos, es posible contribuir con la prolongación de la vida de anaquel de los productos envasados.

Para poder cumplir con los requisitos de barrera, los empaques farmacéuticos suelen tener paredes más gruesas. Con el uso de los aditivos UltraGuard es posible para los fabricantes de botellas reducir el peso de las mismas hasta en un 20%. Al ser estas botellas mucho más ligeras, requieren de menos material y a su vez reducen el impacto al medio ambiente.

Actualmente, gracias a la búsqueda de envases más sostenibles por parte de las grandes marcas, UltraGuard ya se encuentra en el envase y empaque de alimentos secos, productos químicos, comida para mascotas, y continúa en los productos donde inicialmente se implementó, tubos colapsibles para el cuidado bucal y cosméticos. Todas aplicaciones con alto requerimiento de barrera.

De cara a la sostenibilidad en América Latina hay un interés importante por crear tubos colapsibles completamente reciclables. Al ser un mercado que requiere envases complejos, en la mayoría de los casos utilizan aluminio para garantizar la barrera al vapor de agua, lo que dificulta el reciclaje. Es en estos casos donde UltraGuard juega un papel muy relevante para la industria, pues permite el reemplazo de capas metalizadas por estructuras de PE monomaterial.

En América Latina no solo los productores, sino también los consumidores están en búsqueda de envases y empaques más sostenibles, que sean fáciles de reciclar. Bajo esta premisa, el reemplazo de materiales se ubica como una gran alter-

PEAD PEAD con UltraGuard

Puede ser la mejora en propiedades de barrera, dependiendo de la estructura y la resina de PE utilizada.

nativa que requiere el uso del aditivo adecuado y que cumpla con los requisitos pertinentes. “El Primer reto es romper el paradigma de algunos envases existentes, muy eficientes, pero muchas veces sobredimensionados y difíciles de reciclar”, de acuerdo con Baiso. “Con esto, el aditivo se convierte en una herramienta clave, permitiendo nuevos desarrollos. El Ultraguard permite aumentos sustanciales en la barrera al vapor de agua y otros permeantes, alcanzando hasta un 60% de mejora, dependiendo de la estructura y las resinas utilizadas”, añade.

Crecimiento con conocimiento

Para cualquier fabricante o productor hacer un cambio representa riesgo o inseguridad en cuanto a si saldrá bien o no. La garantía de obtener envases que contengan aditivos barrera y le permita a los clientes probar diferentes estructuras de envases para asegurar que los aditivos son efectivos y cumplen con sus necesidades, puede dar parte de tranquilidad a los clientes.

Por lo anterior, Milliken brinda soporte técnico y estructura laboratorial para desarrollar envases que cumplan con los requisitos de los productos envasados utilizando PE lineal y/o PE de alta densidad. Asegurando la protección del producto final, utilizando la tecnología UltraGuard, que aumente la barrera en las nuevas estructuras.

Trabajan con convertidores y dueños de marca para comprender los requisitos y objetivos de cada cliente. De esta manera se garantiza el desarrollo de estructuras que puedan tener una excelente respuesta al UltraGuard. También facilitan colaboración en la incorporación de otros materiales, como el EVOH, para lograr soluciones reciclables.

El UltraGuard se puede incorporar directamente en la producción de las películas y normalmente no requiere ajustes de proceso, lo que facilita su utilización en las máquinas existentes. Milliken está comprometido en desarrollar soluciones de envasado que cumplan con los requisitos de los productos envasados y que sean sostenibles. TP

CIBERSEGURIDAD DE DATOS CRÍTICOS

La soldadura ultrasónica de plásticos se emplea en cada vez más productos. Guardar la seguridad y consistencia de la información es clave para evitar paradas críticas.

Las tecnologías digitales pueden ayudar a impulsar el mejoramiento del rendimiento a través de sus operaciones, pero cuando no se tienen las salvaguardas de ciberseguridad correctas, su planta y empresa podrían enfrentar un ciberataque paralizante, dando lugar a una inactividad en la fabricación, pérdida de datos cruciales de calidad y normativos, o daño a la confianza del consumidor.

La implementación de un programa de ciberseguridad comienza con el reconocimiento de los riesgos y después la integración de soluciones integrales para garantizar la seguridad del sistema y la integridad de los datos. Esto continúa cuando usted se mantiene actualizado sobre las amenazas más recientes, realiza un inventario de activos en tiempo real, mejora las capacidades de detección de amenazas, se asegura de que el equipo y los sistemas están protegidos con los parches y las actualizaciones de software más recientes, y mejora sus capacidades de respuesta a incidentes.

También implica que los empleados mejoren sus habilidades y reciban entrenamiento periódico. Poner las bases en su lugar le da la flexibilidad de desplegar medidas más sofisticadas cuando surge la necesidad.

Un aspecto cada vez más importante de la ciberseguridad es la protección de datos de fabricación vitales. La confianza del consumidor en los productos fabricados se construye con base en la experiencia acumulada, los datos que validan el rendimiento

POR TOM AYARS, Gerente de Ingeniería de Software de Branson Welding and Assembly en Emerson

SOLDADOR ULTRASÓNICO

Branson GSX-E1 de Emerson.

Foto cortesía de Emerson.

de los productos y la capacidad de sostener procesos de fabricación consistentes y controlados. Para las tecnologías de ensamble de plásticos de Emerson, estos procesos incluyen la soldadura ultrasónica de plásticos con trazabilidad y controles digitales esenciales para el funcionamiento de productos médicos, dispositivos para el suministro de medicamentos, producción de alimentos y bebidas, computadores, teléfonos celulares, componentes automotrices bajo el capó y de interiores, electrónica de consumo, y mucho más. Diez millones de estos productos son fabricados y utilizados cada día, cada uno sujeto a una calidad demostrable, seguridad y consistencia de los procesos de fabricación que los producen.

La seguridad como necesidad

Con la digitalización en curso de la planta de fabricación, los datos de fabricación proporcionan una "prueba" esencial de la seguridad, el valor y el rendimiento de un producto. Cualquier amenaza a la consistencia del proceso de fabricación o a la integridad de los datos de fabricación puede representar una amenaza directa para la aprobación de productos o la aceptación del mercado. Es por esto que la integridad de los datos es tan vital. Sin embargo, los controles de los equipos, los sistemas de control industrial y redes asociadas históricamente no se han diseñados teniendo como prioridad la integridad y seguridad de los datos.

200 mil soldaduras de productos individuales son almacenadas en la plataforma Branson GSX.

Cada producto o servicio requiere del apoyo de datos de alta integridad; sin embargo, los requisitos y las implementaciones asociados con esos datos varían. Por ejemplo, debido a que cualquier inconsistencia o error en la producción de productos médicos y dispositivos de suministro de medicamentos aprobados podría amenazar la salud humana, la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) y otros reguladores globales exigen que estos productos tengan una trazabilidad única. Los requisitos de trazabilidad, indicados en el Título 21 Parte 11 del Código de Regulaciones Federales (CFR, por sus siglas en inglés) de la FDA, se extienden a todas las formas de datos de fabricación: datos que proporcionan un registro de auditoría completo, datos que rastrean dispositivos acabados por lote o individualmente, datos sobre piezas componentes, y datos sobre la calidad de soldaduras ultrasónicas individuales, hasta el día, la hora y el operador encargado de la producción. Para cumplir con estas regulaciones, la integridad de los datos de fabricación debe salvaguardarse no solo durante su creación y almacenamiento sino también a través de las características que limitan el acceso y garantizan una transferencia de datos completa y segura desde el punto de fabricación hasta ubicaciones remotas para uso corporativo o normativos.

Aunque es cierto que los proveedores y los fabricantes de electrónica y automóviles no se enfrentan a las mismas exigencias normativas que los fabricantes

de productos médicos aprobados, el éxito de sus operaciones exige esencialmente datos de fabricación de alta integridad similares. Dichos datos ayudan a garantizar la eficiencia de la producción, validar la calidad y consistencia de sus productos, y capturar la trazabilidad de los productos necesaria para apoyar el servicio a clientes y las operaciones de garantía.

Cualquier amenaza a la consistencia del proceso de fabricación o a la integridad de los datos de fabricación puede representar una amenaza directa para la aprobación de productos o la aceptación del mercado.

Seguridad por diseño

Para garantizar la disponibilidad de datos de fabricación seguros y de alta integridad de una pieza importante, el equipo de desarrollo de software de Emerson examinó las necesidades de seguridad de los sistemas de soldadura ultrasónica automatizados. Los sistemas de soldadura ultrasónica juegan un

SISTEMA DE GESTIÓN del usuario del Branson GSX-E1.

Foto cortesía de Emerson.

papel importante en la fabricación de una amplia variedad de productos médicos, electrónicos, automotrices y de consumo, y son vitales para la producción de equipo de protección personal y una amplia variedad de empaques para alimentos, bebidas, botanas y otros productos.

La salvaguarda de la integridad de sistemas y datos esenciales para la fabricación es una responsabilidad crítica para cada productor de equipo primario. Gracias a que reconocemos el impacto operativo de los eventos cibernéticos — los costos potenciales de inactividad, producción desechada, y datos perdidos o dañados — seguimos un enfoque de “seguridad por diseño” para nuestra tecnología de fabricación.

Este enfoque abarca los más altos estándares de protección cibernética recomendados por la industria a lo largo del ciclo de vida de un producto. Específicamente, el desarrollo de productos de Emerson se basa en la norma 62443 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), el estándar global para la seguridad de sistemas y redes de control de automatización industrial, e IEC 27017

para cómputo en la nube. Emerson también permite la gestión segura de la información dentro de esta tecnología, con base en ISO 27001. Además, el mismo proceso de transferencia segura de datos ofrece capacidades de Industria 4.0/Internet industrial de las cosas (IIoT), al mismo tiempo con soporte para todo, desde actualizaciones y parches seguros del software del sistema hasta el análisis remoto de datos y la solución de problemas y diagnósticos del sistema a distancia.

La plataforma de soldadura Branson GSX es capaz de cumplir con las normas del Título 21 del CFR Parte 11 de la FDA para la integridad de datos, que incluyen validar usuarios para la seguridad del sistema, almacenar datos para hasta 200,000 soldaduras de productos individuales, crear registros de auditoría capaces de identificar la manipulación de datos, y suministrar datos para cumplir con los requisitos de trazabilidad. La plataforma también es capaz de cumplir con la mayoría de las exigencias más estrictas de procesos de fabricación de alto valor y alto volumen a nivel mundial. TP

INNOVACIONES EN EXTRUSIÓN DE LÁMINA Y PELÍCULA CAST

Ajuste automático de espesor, alternativas para incorporación de material reciclado y sistemas de mantenimiento de cabezales.

La pasada feria K vino cargada de innovaciones para el sector de producción de lámina y película plana, que se orientan a reducir los costos de producción, a aumentar la eficiencia y bajar los costos energéticos.

Nordson presentó en la pasada feria K su sistema de ajuste automático de dado para extrusión y recubrimiento de cabezales. El sistema, llamado EDI Prodigi, se basa en actuadores motorizados para controlar el ajuste del espesor del labio, y permite ahorrar tolerancias hasta cuatro veces más rápido que los sistemas térmicos convencionales.

Durante años, el ajuste automático de los dados se ha llevado a cabo usando pernos actuados a través de un sistema térmico. Este principio los hace altamente sensibles a factores externos, con lo que la uniformidad del espesor y la consistencia pueden ser difíciles de alcanzar. Los sistemas requieren operación manual y es difícil llevarlos a cabo de manera consistente.

Buscando mejorar la uniformidad del producto, y reducir la dependencia de los operadores, además del consumo energético, Nordson trabajó con Honewyell para incorporar la familia de actuadores Proflow, que traducen la rotación de un motor en movimientos lineales precisos para abrir y cerrar el labio.

Davis Standard ha anunciado que será el integrador del sistema de cabezal de Nordson EDI

Prodigi, un controlador de perfil automático (APC, “Automatic Profile Controler”) más sensible para dados de película cast, lámina y recubrimiento en extrusión. El dado, que ha sido probado en el laboratorio de Davis Standard, es tres a cinco veces más rápido que sistemas de cabezal de pernos calentados empleados anteriormente.

De ahorro en consumo específico de energía logra Brückner al aumentar a 90 mil toneladas anuales la productividad de sus líneas de BOPP.

Durante la pasada feria K Reifenhäuser debutó con su sistema PAM (preciso, automático, mecatrónico), una opción de automatización para adaptadores de coextrusión y dados planos en película plana, producción de lámina y recubrimiento. El adaptador de coextrusión y el dado pueden ajustarse de manera autónoma desde el sistema de control, estableciendo con precisión el espesor de material en sistemas multicapa.

La tecnología se ha diseñado para relevar a los operadores de varias operaciones individuales cuando se trabaja en líneas de extrusión, ahorrando tiempo y dinero. La automatización PAM ayuda al adaptador de coextrusión y al cabezal a ser ajustados automáticamente, y es más rápido que los sistema de expansión térmica de pernos, o al control manual. Con esto mejora la eficiencia global del equipo (OEE) y reduce la producción de scrap.

Mayor eficiencia

Brückner modernizó su oferta para producción de película biorientada, presentando nuevos conceptos de línea con mayores velocidades de avance en BOPP y BOPET. También demostró una línea para poliamida biaxialmente orientada (BOPA), que suministra más de 80% de incremento de productividad, gracias a un incremento en la velocidad de producción de 220 m/min a 350 m/min. De acuerdo con el fabricante alemán, entre más alta productividad y eficiencia tiene un sistema, menor es el consumo específico de energía. Estos parámetros pueden ser influenciados por la velocidad de la línea y el ancho de la línea. Con esto presentó por primera vez una línea con una capacidad anual de producción de 90 mil toneladas (el benchmark actual es de 60 a 70 mil).

Esto significa un ahorro de 12% en consumo específico de energía.

Nordson presentó un cabezal de extrusión para láminas, fabricadas a partir de plástico reciclado. La referencia Ultraflex FastGap ha sido elegida como la tecnología adecuada para procesar residuos de textiles, plásticos y otros subproductos. Trabajar con materiales reciclados implica tener mayores juegos dentro de los canales, de manera que las fibras no los bloqueen, y de esa forma se eviten defectos en las placas. Para esto el canal Multiflow I-R resulta especialmente valioso, ya que puede adaptarse a diferentes labios y ajustarse a diferentes requisitos de producción. Nordson trabaja en simulación de flujo en 3D para predecir variaciones y ajustar el cabezal a los cambios que implica el procesamiento del material.

Processing Technologies International presenta su nuevo sistema de mantenimiento de dados, el uCAMS (sistema de mantenimiento, ensamble y limpieza universal). El sistema, que fue desarrollado en 2021, está diseñado para hacer el programa de mantenimiento de los cabezales fuera de línea, y en su nueva versión permite también hacer mantenimiento de los rodillos de cromado y los tornillos de alimentación. El sistema permite mover los cabezales y componentes, manipularlos y rotarlos 180° con facilidad. TP

SISTEMA PAM DE REIFENHÄUSER para ajuste automático de espesores de capas en extrusión.

APLICADA AL DESARROLLO SOSTENIBLE DE MATERIALES PLÁSTICOS

POR DAVID MUÑOZ

RECICLAJE QUÍMICO Y MECÁNICO:

Los dos procesos cuentan con sus ventajas y sus desventajas, sin embargo, un estudio confirmó que juntos podrían tener un impacto significativo en la calidad y eficiencia en las líneas de reciclaje.

La crisis ambiental a nivel global es una llamada de atención para encontrar soluciones sostenibles y efectivas para el manejo de los residuos plásticos. El reciclaje químico y el mecánico son estrategias que tienen como objetivo convertir los desechos plásticos en materiales útiles y así reducir su impacto en el medio ambiente.

No obstante, múltiples estudios han mostrado las desventajas de cada proceso, específicamente en materia ambiental. Por ejemplo, el Centro de Investigación alemán Oko-Institute reveló un informe en el que estudia las emisiones de gases invernadero que generan los diferentes procesos de reciclaje.

De acuerdo con los datos recogidos por la investigación, el 75 % de las emisiones de gas invernadero (GEI) provienen del reciclaje químico, mientras que, según el informe, el reciclaje mecánico reduce las emisiones en un 9 %.

El informe también detalla que el reciclaje químico tiene un rendimiento de 0,470, lo que sitúa

su pérdida de carbono en el 53% del material. En comparación, se dice que el reciclaje mecánico tiene un rendimiento de 0,687 y una pérdida del 31%. Debido a que el reciclaje mecánico desperdicia menos carbono, dice el informe, disminuye la cantidad de carbono primario necesario para compensar sus deficiencias.

Dicha investigación concluye que para facilitar una mayor posibilidad de reciclaje mecánico, es necesario que los diseños de empaque abarquen monomateriales, rechacen productos químicos peligrosos y adopten formatos más simples.

Sin embargo, Systemiq, una consultora de sostenibilidad, ha descubierto que las tecnologías complementarias de reciclado químico y mecánico pueden ser beneficiosas para el reciclaje de plásticos, así como para el medio ambiente.

Tecnologías de reciclado para los residuos plásticos

El método tradicional de eliminación de plásti-

cos, el vertido, ha demostrado ser ineficaz, ya que el plástico tarda cientos de años en descomponerse. Para atacar este problema, se han desarrollado métodos alternativos de eliminación y producción de plástico.

Ventajas de las tecnologías complementarias

Permiten reciclar una gama más amplia de residuos plásticos, incluidos los plásticos difíciles de reciclar.

Pueden reciclar los residuos plásticos varias veces, reduciendo la necesidad de producir plástico nuevo.

Dan lugar a un proceso de reciclado más completo y eficaz, reduciendo la cantidad de residuos plásticos que acaban en los vertederos y en el medio ambiente.

Proporcionan una solución sostenible para la eliminación de residuos plásticos, reduciendo el impacto negativo del plástico en el medio ambiente.

Las tecnologías de reciclado han sido fundamentales para reducir la cantidad de residuos plásticos que acaban en los vertederos y en el medio ambiente. A pesar de esto, los métodos tradicionales de reciclado mecánico tienen limitaciones en cuanto a los tipos de plástico que pueden reciclarse y el número de veces que puede hacerse. Aquí es donde entran en juego las tecnologías complementarias de reciclado químico y mecánico.

Estas tecnologías complementarias de reciclado químico y mecánico trabajan conjuntamente para reciclar los residuos plásticos de una forma más eficiente y sostenible.

Los resultados de Systemiq muestran que las tecnologías complementarias de reciclado químico y mecánico pueden ser especialmente beneficiosas para las industrias del PET y el poliéster, que producen una cantidad significativa de residuos plásticos. Estas tecnologías pueden utilizarse para reciclar los residuos de PET varias veces, reduciendo la necesidad de producir nuevos plásticos y el impacto medioambiental asociado. TP

SISTEMAS DE DEPÓSITO Y DEVOLUCIÓN

EN LA INDUSTRIA DE EMPAQUES

Conozca la importancia de los sistemas de devolución de depósitos y cómo marcarán el futuro del sector de los envases.

Una de las soluciones más prometedoras para mitigar el impacto ambiental generado por la industria del packaging es la implementación de Sistemas de Depósito y Devolución (Deposit Return Schemes, DRS). Este modelo busca animar a los consumidores a reciclar y reducir los residuos ofreciéndoles un beneficio económico por devolver los envases usados.

Se ha demostrado que los Sistemas de Depósito y Devolución aumentan las tasas de reciclaje. El éxito de los DRS puede verse en países como Alemania y Dinamarca, donde estos sistemas se aplican desde hace varios años. En Alemania, el 98 % de las botellas de plástico se reciclan gracias a este sistema, mientras que Dinamarca ha registrado una tasa de retorno del 90% de sus envases para bebidas.

Otro estudio encabezado por Michael Luchs en el año 2010 encontró que, en Estados Unidos, el depósito de 5 centavos de dólar estadounidense en botellas de vidrio y plástico aumentó significativamente la tasa de reciclaje de estos materiales. La tasa de reciclaje de botellas de vidrio aumentó del 24% al 67% y la tasa de reciclaje de botellas de plástico aumentó del 5% al 38%.

Si bien los incentivos económicos no son el único factor que influye en el comportamiento de reciclaje de los consumidores (los datos pueden variar según la cultura, la economía y otros factores contextuales) los resultados sugieren que, al tenerlos, es más probable que los consumidores reciclen sus envases en estos puntos de recolección.

Esto ha impulsado una economía circular facilitando que muchos materiales se reutilicen en lugar de desecharse.

¿Cómo afectará el DRS al sector de los envases?

Se espera que la implantación del DRS tenga un impacto significativo en la industria de los envases. En un principio, las empresas tendrán que invertir en áreas como el diseño del envase para garantizar que se cumplan los requisitos del modelo. Esto puede incluir el uso de materiales más fáciles de reciclar y pensar el diseño de productos teniendo en cuenta su reutilización.

El futuro del DRS es prometedor, ya que muchos países e industrias ya han adoptado estos sistemas. La Unión Europea ha adoptado recientemente una directiva que obliga a implantar este sistema en los envases de bebidas antes de que finalice el 2023. En Estados Unidos, estados como Oregón y Maine ya han implantado el DRS y se espera que otros estados sigan el mismo camino.

La siguiente meta será aprovechar las nuevas tecnologías para digitalizar y automatizar todo el proceso. En entrevista para el portal Packaging Europe, Jelena Petljanski Kis, directora de sostenibilidad y asuntos públicos de Ball Beverage Packaging Europe, una parte interesada en el proyecto, habló sobre una iniciativa piloto en Serbia para utilizar tecnología inteligente con el fin de recopilar datos sobre cómo los consumidores interactúan con DRS en un intento por generalizar su uso.

De las botellas producidas se reciclan en Alemania bajo este concepto.

La ejecutiva explicó que el minorista Mercator-S, la cadena minorista más grande de ese país, está aplicando una nueva etiqueta de matriz de datos con un pigmento de seguridad especial en hasta un millón de paquetes que incluyen botellas de vidrio, cartones de bebidas, botellas de PET y latas. “Se cuenta con equipos de personas organizadas para etiquetar manualmente los productos y activar códigos en las tiendas”, afirmó.

Petljanski explicó que el proyecto emplea diferentes mecanismos de devolución, que incluyen cinco máquinas expendedoras inversas capaces de escanear cuatro tipos de envases diferentes. Los sensores leen los códigos únicos en los paquetes y botellas y permiten la correcta separación y clasificación de cada material.

A medida que avanza la tecnología, también será posible incorporar otras tecnologías como el “blockchain” para crear un sistema más transparente y eficiente de seguimiento y verificación de los materiales reciclados. TP

OLDROYD UTILIZA PLÁSTICOS 100%

MARINOS EN INYECCIÓN

Una empresa noruega experta en membrana y producto de fijación moldeado por inyección para túneles está empleando 100% de plásticos marinos para la fabricación de sus piezas.

Los túneles son comunes en Escandinavia porque se utilizan para rodear los numerosos fiordos. Solo Noruega tiene más de 900 túneles, y el túnel de carretera más largo del mundo también se encuentra allí. Los recintos para el tráfico son más complejos de lo que uno podría pensar porque un sofisticado sistema de membranas se encuentra detrás de las tuberías visibles para el conductor. Este sistema evita que el agua penetre en el suelo y dañe el hormigón.

Oldroyd es líder en el área de impermeabilización contra la lluvia y posee más del 90% de la cuota de mercado en los países nórdicos. La clave del éxito reside en la fuerza innovadora de la empresa familiar de Stathelle (a unos 160 kilómetros al suroeste de Oslo). Originalmente concentrado en la extrusión de películas, el fundador John Oldroyd Cheetham también accedió a la tecnología de moldeo por inyección con la ayuda de KraussMaffei y ahora opera con éxito tres CX 160-750 hidráulicas con una fuerza de cierre de 1600 kN.

Los llamados espaciadores, productos curvos con estructura de rejilla, que crean una distancia entre la roca y la membrana, se producen en estas máquinas en un tiempo de ciclo de aproximadamente 15 segundos. Pesan aproximadamente 150 gramos, por lo que existen alrededor de 20 modelos diferentes, que varían en diámetro y altura.

100% plásticos marinos

Se requieren de 300.000 a 400.000 de los espaciadores para un solo túnel. Para estas cantidades, ecológicamente vale la pena utilizar materiales reciclados. Oldroyd utiliza 100% plásticos marinos, que consisten aproximadamente en la mitad de PP y la mitad de PE. Los restos de redes de pesca rotas y cuerdas de plástico son recogidos en la costa de Noruega por empresas especializadas,

Foto cortesía de Oldroyd

y son triturados, lavados y regranulados. No es necesario eliminar el sutil olor a pescado para la construcción del túnel.

La característica de la máquina APCplus es muy útil para las composiciones de materiales cambiantes y las fluctuaciones de viscosidad resultantes. Asegura un peso de inyección muy constante adaptando el punto de cambio y el nivel de presión de un disparo a otro.

Lo que se puede lograr en un fin de semana

Se requiere una automatización eficiente para poder producir productos plásticos de manera competitiva en Europa. Por lo tanto, todas las máquinas Oldroyd están equipadas con robots LRX de gran tamaño de KraussMaffei. Con su eje vertical muy largo, estas grandes cantidades de productos fabricados se pueden apilar, comenzando con una paleta a nivel del suelo hasta una altura de dos metros. En el caso de los espaciadores de

túneles, este volumen cubre exactamente la producción de un fin de semana.

Un nuevo CX con equipo de dos componentes pronto entrará en funcionamiento en Oldroyd, porque John Cheetham una vez más ha realizado un desarrollo que cambiará la construcción del túnel: una placa de dos componentes, llamada RoadStar, que se fija en las varillas de acero que conectan el hormigón, pared y la capa de roca. Hasta ahora, estos platos estaban hechos de metal y se corroían en consecuencia, por lo que se requiere mantenimiento y reemplazo después de aproximadamente 50 años. Mientras, se estimó que los RoadStar tenían una vida útil de 120 años en pruebas especiales de envejecimiento. Esto por sí solo ahorra muchos recursos. El RoadStar ya fue probado por los clientes de Oldroyd y también fue ampliamente aceptado, porque la capa de TPE integrada tiene un efecto de sellado, mientras que el otro lado (hecho de PE) es resistente a los impactos. TP

INTELIGENCIA ARTIFICIAL

APLICADA AL DESARROLLO SOSTENIBLE DE MATERIALES PLÁSTICOS

Hay un gran avance del uso de la inteligencia artificial para mejorar la toma de decisiones en el área química, lo que permitiría un diseño acelerado y eficiente de materiales.

A diario en las noticias podemos ver cómo la sociedad demanda soluciones a fondo para frenar la contaminación ambiental por plástico. Si bien, se han propuesto iniciativas que dieron origen a normas y legislaciones para abordar el tema, caemos en cuenta que para poder hacer frente a un problema de semejante magnitud, éste se tiene que abordar desde diferentes frentes y es de suma importancia que el gobierno, la industria manufacturera y la sociedad

formen una unidad cooperativa para lograr este fin.

En la actualidad, se están realizando numerosas acciones para que tanto el desarrollo de los plásticos, los productos obtenidos y el proceso de fabricación sean sostenibles.

Desde hace décadas la comunidad científica y tecnológica está poniendo especial interés y dedicación en la etapa de diseño de los materiales plásticos, porque es en esta parte donde se plantean las estrategias

ADRIANA BERENICE ESPINOZA MARTÍNEZ, investigadora del CIQA y colaboradora de la iniciativa Economía Circular

INNOVACIÓN para promover el uso eficiente de los recursos y la planeación para que los productos obtenidos a partir de esos materiales puedan ser reutilizados, reparados y reciclados.

tas herramientas se usan más en el comercio digital, en redes sociales y en finanzas, por lo que en Ciencia de los Materiales aún es un área en construcción.

La inteligencia artificial y el aprendizaje de máquina han demostrado que con los datos apropiados se puede realizar un mejor diseño de materiales y la optimización de sus propiedades, esto en combinación con otras herramientas tales como la química computacional y la experimentación selectiva.

De la teoría a la realidad

Cuando se desarrolla un nuevo material para un producto en particular, se siguen una serie de pasos que implican hacer una etapa de experimentación a nivel laboratorio extensa, principalmente, cuando no se dispone de información previa y se tiene que empezar desde cero. Esta ruta tradicional a través de la cual los materiales son descubiertos, diseñados, desarrollados, manufacturados y aplicados representa una forma lenta y costosa. Sin embargo, al haber información relacionada con las características de un material o materiales que se van a usar de forma individual o combinada para la obtención de un nuevo producto, se pueden emplear bases de datos ya disponibles y con ellas implementar estrategias de diseño y desarrollo tomando decisiones basadas en Ciencia de Datos.

La Ciencia de Datos está relacionada con el análisis estadístico, los métodos científicos y el aprendizaje de máquina, que juntos llevan a la Inteligencia Artificial (IA). Es decir, se pueden desarrollar modelos matemáticos que descubren patrones de comportamiento y hagan predicciones que de manera subjetiva no se podrían conocer.

Estos modelos o algoritmos se pueden entrenar para aprender partiendo del conocimiento previo y nos ayudan en la toma decisiones. Generalmente, es-

Recientemente tuvo lugar la XX Reunión Mexicana de Fisicoquímica Teórica celebrada en Cuernavaca, Morelos. Dentro de las conferencias impartidas por miembros destacados de esta comunidad Científica Mexicana, se presentaron avances relacionados con el diseño de nuevas sustancias, la interacción de algunos fármacos en el cuerpo humano y el cálculo de propiedades de materiales basado en el aprendizaje de máquina. Hay un gran avance del uso de la inteligencia artificial para mejorar la toma de decisiones en el área química y promete un diseño acelerado y eficiente de materiales.

Para formular un nuevo material se pueden emplear bases de datos ya disponibles y con ellas implementar estrategias de diseño y desarrollo tomando decisiones basadas en ciencia de datos

Por otro lado, una vez que ciertas sustancias y materiales son diseñados y desarrollados, también, se tiene que evaluar el impacto que los productos obtenidos van a tener en el medio ambiente. Particularmente, para la evaluación de la sostenibilidad de productos plásticos, el “análisis de ciclo de vida” (LCA, por sus siglas en inglés) es una de las herramientas más utilizadas.

Adriana Berenice Espinoza Martínez Investigadora del CIQA y colaboradora de la iniciativa Vida Circular

Ahora bien, para realizar un LCA se tiene que manejar una cantidad de datos bastante robusta, por lo que la recopilación y tratamiento de los mismos se vuelve algo pesado. Es por ello que el uso de la inteligencia artificial para la toma de decisiones dentro de un LCA aumentará la asertividad en la toma de decisiones para el diseño y desarrollo de nuevos productos. Por ejemplo, para desarrollar un material para su uso en un empaque de alimentos con características de biodegradabilidad, los requerimientos de dicho producto son bastante estrictos y se requiere mucho conocimiento al respecto.

El uso de la inteligencia artificial para la toma de decisiones dentro de un LCA aumentará la asertividad en la toma de decisiones para el diseño y desarrollo de nuevos productos.

Inicialmente, se requiere como en todo producto, conocer las propiedades objetivo del material que se pretende sustituir. En este caso tratar de emular las propiedades de un empaque hecho de un plástico tradicional. Tendríamos que conocer las propiedades mecánicas de dicho producto, el espesor y la geometría del empaque, las propiedades de barrera a ciertas sustancias como el aire y el agua, las características de resistencia a microorganismos, la vida de anaquel del producto y lo más importante ¿qué alimento va a contener?

Ahora, ¿cómo se hará la selección de un nuevo material que tenga características de biodegradablidad y que cumpla con los requerimientos específicos? En este caso, hay que analizar una cantidad muy importante de información, y si se realizara de manera empírica, la toma de decisiones tomaría mucho tiempo y en ocasiones podría caer en la subjetividad.

Usando herramientas de búsqueda y clasificación avanzada para el tratamiento de datos se pueden construir modelos predictivos para obtener un material con las características que más se aproximen a las establecidas como objetivo. Los modelos aprenden de los datos alimentados a la computadora y nos indican patrones que bajo otro esquema no podrían ser observados. De ello, podemos partir en la experimentación para hacer un uso más eficiente de tiempo y recursos. TP

SECADOR

DE ALTO RENDIMIENTO

Maguire presentó en la pasada feria K uno de los secadores más grandes del mundo, diseñado para operar con mínima energía y con capacidad continua de secado de 1.000 kg por hora.

El fabricante americano Maguire presentó en la pasada feria K un hito en tecnología de secado. Se trata de la Serie ULTRA 2200, una referencia de dimensiones colosales, diseñado par satisfacer los requisitos de mayor rendimiento. La tecnología está orientada a los mercados de centralizado, extrusión de láminas, preformas y fibras, y de acuerdo con su fabricante ofrece un secado mucho más rápido que los métodos convencionales, a la vez que reduce drásticamente el consumo energético, gracias a que opera bajo el principio de vacío.

60%

Menos de energía usa un secador de vacío frente a los secadores de desecantes.

Aunque las fases principales del proceso de secado siguen siendo las mismas que las de los modelos existentes, el ULTRA-2200 utiliza un par de cámaras multifunción idénticas que se alternan en secuencia para aportar un flujo ininterrumpido de material seco. Cada cámara puede autocargarse, ca-

lentar, aspirar y dispensar. Este diseño permite una disposición compacta con un requisito de altura al techo relativamente bajo.

El primer secador de vacío de Maguire, el LPD, se lanzó en el 2000. El exclusivo diseño patentado permite a los usuarios secar materiales mediante la

EL SECADOR DE LA SERIE ULTRA 2200 incluye dos depósitos que trabajan en simultáneo para que nunca se interrumpa el material seco en la operación.

aplicación de vacío y no mediante aire seco como se hace con los diseños desecantes. Este proceso rápido, moderno y eficaz requiere una fracción del tiempo y utiliza un 60% menos de energía en comparación con los secadores desecantes convencionales.

El secado al vacío brinda velocidad y eficiencia para reducir drásticamente el consumo de energía en comparación con los secadores desecantes convencionales. Aunque cada sistema utiliza la misma cantidad de energía para calentar la resina, la energía necesaria para secar el material es significativamente menor, ya que en el secado al vacío no es necesario un proceso de regeneración. El resultado es un ahorro sustancial que no solo ofrece un rápido retorno de la inversión, sino que garantiza rentabilidad durante toda la vida del secador.

Hacer más inteligente el proceso de secado

El modelo ULTRA 2200 de Maguire incorpora la tecnología de célula de carga que permite al ope-

rador supervisar y controlar cada paso del proceso de secado, lo que optimiza el proceso a lo largo de todo el ciclo. Al digitalizar el proceso, cada gránulo del sistema de secado se supervisa y controla activamente. Los datos pueden visualizarse fácilmente en la pantalla táctil y se registran los detalles del proceso operativo exacto a medida que se produce, lo que permite al usuario comprender claramente cómo se ha secado el material. Además, todos estos datos se pueden exportar para su integración con cualquier software de planificación de recursos empresariales (Enterprise Resource Planning, ERP) u otros sistemas de control de procesos.

“El ahorro de energía, los tiempos de secado más rápidos, la reducción de los residuos y los cambios rápidos de material contribuyen al valor inigualable que los secadores ULTRA aportan al procesado de plásticos”, dijo Frank Kavanagh, vicepresidente de Ventas y Mercadeo. “Ahora podemos ofrecer todas estas ventajas en un potente secador que se adapta a las exigencias de las aplicaciones de alto rendimiento”. TP

TECNOLOGÍA DE PLASMA:

LA MEJOR ALTERNATIVA DE AHORRO EN PROCESOS INDUSTRIALES

El plasma es una alternativa ecológica a otros métodos de pretratamiento, reduce el consumo de energía, productos químicos y las emisiones de CO2

Ante un escenario de escasez de recursos, rápido aumento de precios de la energía e inminente colapso climático, las tecnologías respetuosas con el medio ambiente y que ahorran energía son altamente demandadas.

Las empresas se enfrentan al gran reto de minimizar sus emisiones de óxido de nitrógeno y CO2, así como su consumo de energía. El tratamiento de superficies con plasma mejora la adherencia en muchas aplicaciones industriales; por ejemplo, el pegado, la pintura, la impresión o el sellado de diferentes materiales. Además, el plasma es la primera opción cuando se trata de proteger el medio ambiente y ahorrar energía.

Cuidado del medio ambiente

Los imprimantes químicos se usan comúnmente en procesos industriales para mejorar la adherencia de diferentes materiales. Sin embargo, estos imprimantes están compuestos principalmente por disolventes altamente volátiles que son perjudiciales para la salud y el medio ambiente, además de que su producción consume mucha energía y genera emisiones de CO2

Para resolver este problema, Plasmatreat GmbH ha desarrollado una alternativa eficiente y ecológica: el tratamiento de superficies en seco con plasma al aire libre. Este proceso automatizado elimina la necesidad de pretratamiento adicional

con imprimantes químicos, lo que reduce significativamente las emisiones de COV durante la producción y permite el uso de adhesivos, pinturas y barnices modernos sin disolventes o al agua.

El tratamiento de superficies con plasma al aire libre también ofrece ventajas significativas en términos de consumo de energía. Una boquilla giratoria utilizada para la aplicación de plasma requiere solo un mínimo de energía eléctrica y, cuando funciona con electricidad verde, no produce emisiones de CO2. Además, este proceso no solo mejora la eficiencia y rentabilidad del proceso industrial, sino que también mejora la seguridad del trabajador al reducir el contacto con sustancias químicas peligrosas y mejorar la calidad de los productos finales.

Plasma como alternativa al tratamiento con llama

El pretratamiento de superficies mediante tratamiento con llama, que también se utiliza para la activación, por ejemplo, para mejorar los procesos de adhesión, suele realizarse con gas propano o

metano. Como en cualquier combustión de sustancias orgánicas, esto produce un alto nivel de emisiones de CO2.

Con la tecnología de plasma, las boquillas para la aplicación de plasma al aire libre funcionan con electricidad y aire comprimido, a diferencia de la proyección de llama. Si para ello se utiliza energía renovable, el tratamiento con plasma es incluso completamente neutro en CO2.

El plasma también permite procesos de producción completamente nuevos. Una superficie activada por plasma permite una adherencia óptima de las tintas de impresión con base UV, de modo que los usuarios pueden prescindir de las secciones de secado de la tinta, que antes eran necesarias y consumían mucha energía.

Sustituyendo los plásticos caros y de alto consumo energético

La producción de plásticos es un proceso intensivo en energía que consume muchos recursos. El aumento de los precios de las materias primas, las

INNOVACIÓN

crecientes exigencias de calidad y la búsqueda de una mayor sostenibilidad requieren nuevas tecnologías en el procesamiento de este valioso material.

También en este caso, la tecnología del plasma ofrece un apoyo eficaz: con el plasma al aire libre la superficie de los plásticos puede modificarse específicamente para mejorar la fuerza adhesiva de pegamentos y pinturas en aplicaciones industriales e incluso para unir materiales originalmente incompatibles. Los usuarios se benefician así de una mayor variedad de materiales. Por ejemplo, los plásticos de ingeniería de alto coste pueden sustituirse por plásticos más baratos y, al mismo tiempo, se ahorra energía.

Knospe, Director de Innovaciones de Plasmatreat GmbH.

Modificación de propiedades

Plasmatreat es líder mundial en el desarrollo y fabricación de sistemas de plasma atmosférico para el pretratamiento de superficies. Ya sea plástico, metal, vidrio o papel, mediante la tecnología del plasma se modifican las propiedades de la superficie en favor de los requisitos del proceso. Los procesos posteriores incluyen el pegado, la pintura, la impresión o el sellado.

Cuando el plasma, con su alto nivel de energía, entra en contacto con los materiales, cambia las propiedades de la superficie, por ejemplo, de hidrófoba a hidrófila. Especialmente con plásticos no polares, el tratamiento con plasma consigue una activación de la superficie.

La tecnología Openair Plasma se utiliza en procesos de fabricación automatizados y continuos en casi todas las industrias. Algunos ejemplos son la automoción, la electrónica, el transporte, el embalaje, los bienes de consumo o la industria textil, pero las ventajas tecnológicas, económicas y medioambientales de la tecnología de plasma también se utilizan en la tecnología médica y en el sector de las energías renovables.

Optimización de procesos industriales

Cuando el plasma, con su alto nivel de energía, entra en contacto con los materiales, cambia las propiedades de la superficie, por ejemplo, de hidrófoba a hidrófila. La tecnología de plasma solo requiere aire comprimido y electricidad para su funcionamiento.

Las aplicaciones actuales de la cartera Plasmatreat muestran que, por ejemplo, el uso de polipropileno (PP) de bajo coste como sustituto del acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) no sólo reduce los costes de material, sino también el consumo de energía, ya que el plástico puede producirse utilizando mucha menos energía.

"Ahorro de recursos, ahorro de energía y limpieza: estas propiedades hacen de la tecnología del plasma una alternativa contemporánea en muchos procesos industriales", afirma el Dr. Alexander

Incluso, la limpieza fina con plasma al aire libre elimina de forma suave y fiable el polvo, los agentes desmoldeantes, los aditivos, los plastificantes y los hidrocarburos de las superficies. Especialmente con plásticos no polares, el tratamiento con plasma consigue una activación de la superficie. Favorece el aumento de la energía superficial mediante la introducción de grupos hidroxilo y mejora así la adherencia en procesos posteriores como el pegado, la impresión, el pintado y el sellado.

Con la tecnología PlasmaPlus de Plasmatreat, la aplicación (deposición) de nanorecubrimientos puede utilizarse para crear superficies funcionalizadas adicionales y específicas con propiedades definidas, por ejemplo, como capa promotora de adherencia adicional. TP

EL BALANCE DE MASA Y SU PAPEL EN LA ECONOMÍA CIRCULAR

TENDENCIAS

DE EMPAQUE PARA 2023

BALANCE DE LA INDUSTRIA PLÁSTICA

DE ESTADOS UNIDOS EN 2022

52 58 60 63

OPORTUNIDADES DE MÉXICO

EN LA CADENA DE SUMINISTRO

POR DR.-ING. LAURA FLÓREZ, Editora

EL BALANCE DE MASA

Y SU PAPEL EN LA ECONOMÍA CIRCULAR

A través de la alternativa de cadena de custodia de balance de masa, la industria química propone hacer algo similar a lo que ocurre con la energía verde para poder sostener afirmaciones sobre contenido de material renovable o reciclado en la fabricación de materiales plásticos.

Entre las diferentes normativas gubernamentales que actualmente se encuentran en curso, se establece utilizar una cuota mínima de material reciclado en empaques y envases. Por ejemplo, en la Unión Europea se aboga por garantizar que al menos el 25% de cada botella de PET sea fabricado a partir de material reciclado para 2025, y que para 2030 el 30% de la materia prima empleada para todas las botellas que entran al mercado -de cualquier resina - sea posconsumo. Esta tendencia se extenderá hacia otro tipo de sectores y productos, como materiales de empaque, materiales de construcción, baterías y automóviles.

Una alternativa para cumplir esta norma es comprar a empresas de reciclaje el 25% de este material, proveniente de reciclaje mecánico. Si bien el reciclaje mecánico es una alternativa de impacto ambiental menor que el reciclaje químico, no es posible garantizar la misma calidad y desempeño del material original, ya que de manera natural la molienda, lavado y ciclos térmicos de calentamiento y enfriamiento terminarán degradando el polí-

mero. Otra alternativa es cumplir esta cuota a través de reciclaje químico o reciclaje avanzado. En el reciclaje químico se descompone el plástico en sus componentes originales para fabricar nuevamente monómeros, que son los bloques con los cuales se fabrican los polímeros.

Se trata de un conjunto de reglas para determinar el uso de contenido reciclado al final de un producto, cuando se han empleado tanto materias primas recicladas como materias primas vírgenes en el proceso

Aunque el reciclaje químico tiene un mayor impacto en huella de carbono que el reciclaje mecáni-

co, tiene la enorme ventaja de que puede producir materiales de la misma calidad que el polímero virgen. El problema es que en este momento resulta muy costoso operar una línea de producción petroquímica exclusivamente a base de materia prima de origen reciclado, debido a la poca disponibilidad de materia prima de este origen.

La industria química, por lo tanto, está solicitando que se apruebe el uso de un método denominado “balance de masa”. Se trata de un conjunto de reglas para determinar el uso de contenido reciclado al final de un producto, como empaques plásticos, cuando se han empleado tanto materias primas recicladas como materias primas vírgenes en el proceso. De manera simple, el principio general es que la sumatoria de entradas debería ser balanceada con las salidas.

El principio sería similar al de la energía verde. Aunque el consumidor no puede tener certeza de que la energía que está consumiendo se efectivamente la que se obtuvo a partir de fuentes renovables, la participación general de la energía verde en la red es jalonada por el incremento en la demanda.

De acuerdo con BASF, una de las compañías que aboga por esta iniciativa, el principio de producción

basado en balance de masa ofrece múltiples ventajas: entre ellas, reduce la emisión de gases de efecto invernadero y las entradas de materiales fósiles, manteniendo la calidad de los productos terminados. Por lo tanto no se requiere adaptar formulaciones, plantas ni procesos.

Cadena de custodia

El balance de masa es una de las alternativas de “cadena de custodia” que se emplean para trazar el flujo de materiales a lo largo de la cadena de valor, y poder hacer afirmaciones al respecto. Además del balance de masa hay otras alternativas de cadena de custodia, como la preservación de identidad, segregación y el intercambio en mercados abiertos. La fabricación de plásticos renovables viene empleando el método de custodia de segregación. Para producir estos bioplásticos es posible emplear tecnologías de producción específicas, que pueden transformar una materia prima renovable como la caña de azúcar, el aceite vegetal o los residuos agrícolas en plantas de producción segregadas en un químico biobasado.

La parte más grande de la producción química se inicia en el cracker de vapor, donde el vapor se

Modelo de balance de masa Materia prima renovable

materia prima fósil

Manufactura de Poliolefina Convertidor

Aplicaciones finales

usa para partir o “crackear” el NAFTA, un hidrocarburo de cadena larga, en moléculas más cortas. Estas moléculas pueden servir como bloques que se usen como materia prima aguas abajo, y entre ellos se incluyen hidrógeno, metano, etileno y propileno, que a su vez se procesan para fabricar plásticos, recubrimientos, solventes y productos agroquímicos.

Emplear materias primas biobasadas o materias primas provenientes del reciclaje químico en plantas de producción y cadenas de suministro existentes, aceleraría la oferta y demanda, al mejorar la escalabilidad y la eficiencia en la producción. Sin embargo, debido a que la materia prima renovable se mezcla y se procesa junto con materias primas no renovables, puede no ser trazable a través del proceso de producción. Por lo tanto, para atribuir que se utilizó cierto porcentaje de material reciclado o de fuentes renovables en un producto plástico, es necesario atribuir este contenido de manera transparente y auditable.

El balance de masa, entonces, permite combinar

materiales sostenibles y no sostenibles en un proceso industrial, mientras que se registran las entradas del sistema, considerando un factores de conversión que tiene en cuenta la eficiencia del proceso.

De acuerdo con la empresa Circularise, que se ha dedicado a la trazabilidad de la cadena de custodia en el balance de masa, el movimiento neto de materiales es el enfoque de la aproximación de balance de masa y “permite que las características del material sean situadas en los productos fabricados en forma de ‘créditos’. Si un proceso tiene un 50% de entradas de materias primas sostenibles y un 50% de materias primas de fuentes no renovables, el producto fabricado sería una combinación de 50-50 de productos. Pero el balance de masa permite que se usen esos créditos de manera fluida, siempre y cuanto la proporción global se refleje. Por ejemplo, la mitad de los créditos se podría dar a la mitad de los productos, donde se pondría una afirmación que dijera que “contribuyen a los materiales sostenibles”, y la otra mitad podría afirmar que es “convencional”.

Según declara PlasticsEurope, “esta alternativa puede verse como complementaria a otros esfuerzos en la producción be plásticos o químicos biobasados. Permite contar con una solución ‘drop-in’ en las instalaciones químicas y la logística existentes”.

Criterios claves para aplicar balance de masa

Las compañías que emplean la aproximación de balance de masa en sus procesos de producción de químicos y plásticos deben satisfacer ciertos criterios claves, y hacerlos auditables con una tercera parte independiente:

Calificación del “feedstock”: debe haber una descripción clara de la calificación de la materia prima y de su origen, y de cómo contribuye de manera medible a las emisiones de efecto invernadero y a las alternativas de ahorro de gas comparado con las alternativas fósiles.

Cadena de custodia: las fronteras del sistema y el alcance de la cadena de custodia deben definirse claramente. El flujo de material a lo largo de la cadena de custodia y la facturación de los materiales deben poder auditarse de manera independiente.

Afirmaciones sobre el producto: las afirmaciones deben ser verificables y certificadas. Estos son “productos atribuidos como renovables” y no plásticos biobasados.

Transferencia de créditos entre regiones

El balance de masa puede basarse en conexiones físicas globalmente aplicables o en la transferencia geográfica de las características de producto, sin que exista una conexión física. Esta transferencia de las características de producto puede ser interesan-

te si la disponibilidad del material en una región se agota, o si la calidad o la logística se hace muy complicada o inconveniente para operar de manera rentable. Esto por supuesto tiene implicaciones regionales a nivel legal, social y ambiental.

Expertos coinciden, eso sí, en afirmar que si se va a emplear un modelo de cadena de custodia debería usarse el mismo como estándar para toda la industria a nivel global. Esto incrementaría la confianza de los inversionistas, logrando un estándar unificado en la industria y reglas bajo las cuales se pueda atribuir contenido reciclado a ciertos productos.

La propuesta puede cambiar en el tiempo, pero varias partes coinciden en afirmar que es una forma de acelerar la transición. Borealis, por ejemplo, afirma que ve el balance de masa solo como el principio. “Ahora mismo es ideal, y debería ser el primer modelo de cadena de custodia que desarrollemos para acelera la transición hacia una economía más circular”.

Voces críticas

Zero Waste Europe es una de las voces críticas en contra del procedimiento de medición de balance de masa, y lo ha llamado un “método flexible y suelto, que permitiría afirmar que un producto es reciclado sin que tenga siquiera un gramo de contendido reciclado”. También afirman que el contenido de reciclado se convertiría en “una moneda teórica, donde algunos plásticos como PET reciclado podrían canjearse virtualmente y venderse como otros tipos de plástico, como nylon, sin que importe su valor en el mercado”.

Algunas otras voces expresan su preocupación de que los esfuerzos en ecodiseño y en reciclaje se minen, debido a que se vuelva más fácil comprar este tipo de créditos y cumplir con las cuotas.

Mathilde Crépy, directora senior del programa ECOS, afirma que “la aproximación del balance de masa abre la puerta a la contabilidad creativa del contenido de plástico reciclado. Si permitimos a los fabricantes jugar con el número de sus afirmaciones de contenido reciclado, nuestro planeta sufrirá las consecuencias”. TP

TENDENCIAS DE EMPAQUE

PARA 2023

Mintel anunció sus tendencias globales para 2023, que exploran los factores macroambientales que impactarán la industria plástica durante este año y más allá.

En una entrevista con Packaging Europe, David Luttenberg, Director Global de Empaque de Mintel, explica que actualmente hay muchas tendencias externas en las innovaciones de empaque y en la cadena de suministro. Las presiones externas, el conflicto en Ucrania, la inflación global, así como la responsabilidad extendida del productor y otros factores determinarán las tendencias que será necesario navegar.

En factores económicos, los consumidores están más ajustados a un presupuesto; por esto será importante para los dueños de marca trabajar con empaques que reflejen una propuesta de valor financiera y les ayuden a ahorrar, sin comprometer la calidad, conveniencia, frescura, seguridad y responsabilidad ambiental.

Desde el punto de vista del impacto social, los consumidores están cada vez más interesados en conocer la responsabilidad que tiene un producto en el manejo del agua y la tierra, así como en una remuneración justa para los proveedores. Los consumidores buscan transparencia a través de un etiquetado claro, y buscan también que las afirmaciones que se hagan sean reales.

En cuanto a factores legales, hay legislación para proteger a los consumidores de prácticas de negocio fraudulentas, y también hay nuevas reglas acerca del uso de plásticos y de materiales contaminantes. Será importante para los fabricantes de empaques y dueños de marca estar muy al tanto acerca de la legislación futura alrededor de los plásticos y la responsabilidad extendida. Los consumidores estarán apoyando

la legislación que beneficie al medio ambiente, por lo que se esperan nuevas prohibiciones, que pongan más presión de costos en los fabricantes de empaque.

Las Tendencias Globales de Empaque de 2023 de Mintel también analizan las implicaciones de la industria del empaque de las tendencias globales de alimentos y bebidas, belleza y cuidado personal y cuidado del hogar de 2023, incluido el futuro del empaque dentro de estas industrias.

“Los factores macro que afectan el empaque son universales en todas las categorías de uso final, incluido lo que mis colegas describen en tendencias globales de alimentos y bebidas, belleza y cuidado personal y cuidado del hogar de Mintel 2023”, afirma Luttenberg. “La forma en que se manifiestan los desafíos dentro de cada categoría varía, pero los datos, los conocimientos y las recomendaciones de los expertos son aplicables y procesables en todas las categorías de uso final, formatos de paquetes y mercados regionales”.

Los consumidores buscan transparencia a través de un etiquetado claro, y buscan también que las afirmaciones que se hagan sean reales.

Tendencias en el envasado de alimentos y bebidas

Aunque los costos de vida están aumentando a nivel mundial, los consumidores no estarán motivados únicamente por los precios bajos en 2023. Encontrarán valor en alimentos y bebidas asequibles que prometen claridad, nutrición y versatilidad. Los fabricantes de envases deben permitir una comunicación clara del contenido nutricional de valor añadido y proporcionar un porcionado y una preparación del producto eficientes.

Los diseños de envases limpios que resaltan los ingredientes naturales y los beneficios para la salud se destacarán entre los compradores. En el futuro, las marcas que buscan ser socios confiables en la cocina deben tener en cuenta el consumo de energía y ofrecer envases que permitan cocinar con eficiencia energética.

Tendencias en empaques de belleza y cuidado personal

Los consumidores posteriores a la pandemia buscan experimentación, responsabilidad social y valor de las marcas en la tienda y en línea. Los fabricantes de envases deben ofrecer atributos físicos, emocionales, visuales, digitales y ambientales que encajen con los estilos de vida cambiantes de los consumidores.

El empaque sigue siendo no solo una constante, sino una parte integral de la experiencia del consumidor de belleza, ya sea a través de nuevas estructuras y materiales eco-responsables, sistemas dispensadores de evacuación de productos al 100%, mensajes sobre atributos ecológicos o mensajes sobre los valores de una marca.

Las empresas deben crear estrategias que adopten tecnologías de paquetes de próxima generación para conectarse con los consumidores en el comercio minorista, en el hogar y en cualquiera o todos los canales que prefieran.

Tendencias en empaques para el cuidado del hogar

El enfoque interno en uno mismo y el planeta se ha entrelazado con el ahorro de dinero en el espacio del cuidado del hogar. Esa tríada de fuerzas ha creado nuevas oportunidades que redefinirán las definiciones de responsabilidad y valor.

Las empresas deben invertir en innovaciones que optimicen parámetros tales como la eficiencia en el uso del espacio logístico, la reducción de peso, la gestión de materiales, la vida útil prolongada y los escenarios de fin de vida o segunda vida. La clave para entregar la próxima generación de empaques para el cuidado del hogar será un diseño simple, una dispensación conveniente y una muestra abierta de responsabilidad ambiental y social. TP

BALANCE DE LA INDUSTRIA PLÁSTICA

DE ESTADOS UNIDOS EN 2022

La Asociación de la Industria Plástica de Estados Unidos resalta un desempeño razonable en 2022, con un respiro en los precios de las resinas frente a 2021.

De acuerdo con Perc Pineda, economista en jefe de la Asociación de la Industria Plástica de Estados Unidos, la industria del plástico en este país continuó creciendo en 2022, a pesar de un entorno económico nacional y mundial más débil.

Según la data revelada, la producción económica de USA se contrajo en la primera mitad del año y continuó con una tasa de crecimiento tibia en la segunda mitad de 2022. El sector manufacturero, incluida la industria del plástico, se ajustó a las economías nacionales y mundiales que han comenzado a cambiar a una marcha más lenta este año.

La producción de plásticos fue la que más aumentó en febrero. Según el Índice de Producción Industrial sobre la fabricación de productos plásticos, el crecimiento fue de un 3,9% de enero a febrero, un aumento del 5,7% en comparación con febrero del año pasado. Sin embargo, la producción se desaceleró a partir de entonces, cayendo al 1,8% en noviembre.

Esta disminución en la producción es consistente con un menor crecimiento económico. La economía de Estados Unidos tuvo dos trimestres consecutivos de crecimiento negativo en producción durante la primera mitad de 2022.

Índice de precios al consumidor por industria: materiales plásticos y fabricación de resinas

Índice Diciembre de 1980 = 100 Mensual, sin ajuste estacional.

Fuente: oficina de estadísticas laborales y predicciones de PLASTICS.

INDUSTRIA

Lo anterior está íntimamente relacionado con el poder adquisitivo del consumidor, el cual, gracias a factores como las altas tasas de inflación, el aumento de las tasas de interés y el menor ingreso disponible, provocaron un retroceso en el gasto de los consumidores, particularmente en bienes sensibles a las tasas de interés. Dado que una parte significativa de la producción de plásticos termina en el consumo de bienes no duraderos, la demanda de plásticos y productos plásticos se mantuvo estable en 2022.

Censo de EE. UU., los envíos prácticamente no cambiaron en octubre con respecto al mes anterior.

La sana demanda de productos manufacturados, en el contexto de problemas persistentes en la cadena de suministro, hizo que la relación entre inventarios y ventas de los fabricantes de plásticos disminuyera a 1,45 en octubre comparado con un 1,50 el año anterior.

Para reponer el inventario, los envíos de plásticos y caucho probablemente aumentaron cerca de un 0,4% en noviembre. 2022 Cerró con envíos de plásticos y caucho superiores en un 2,0% a los de diciembre del año pasado. A pesar de esto, la industria del plástico de los USA continuó experimentando restricciones debido a la pandemia y las fluctuaciones económicas.

Los precios de los materiales plásticos y las resinas alcanzaron su nivel máximo en junio del 2022, según el índice de precios a la producción de materiales plásticos y resinas de la Oficina de Estadísticas Laborales de Estados Unidos.

Desde entonces han venido bajando, ya que la oferta ha acabado por compensar el aumento de la demanda. Los transformadores de plásticos disfrutaron de un respiro ante el aumento de dos dígitos de los precios de la resina en 2021.

Finalmente, la industria plástica estadounidense cierra el año con un incremento del 1,9% en la capacidad industrial, que no se compara con el 7,1% del 2021. Las menores tasas de crecimiento de este año, en un contexto de caída de los precios de la resina, sugieren que hay suficiente oferta de materiales plásticos y resinas.

Esto podría explicar la disminución de la tasa de utilización de la capacidad en la fabricación de materiales plásticos y resinas de febrero a octubre.

Por otro lado, los envíos mensuales de plásticos y caucho fluctuaron este año entre $22,100 millones y $22,500 millones, alcanzando su punto máximo en abril y disminuyendo a partir de entonces. Según los últimos datos de la Oficina del

En general, la industria del plástico de EE.UU se desempeñó razonablemente bien en 2022, a pesar de los desafíos económicos y de pandemia. A medida que se publican más datos y proyecciones, es importante seguir monitoreando el desempeño de la industria en toda la cadena de suministro y buscar maneras de mejorar su resiliencia y competitividad en el futuro. TP

Fuente: Junta de Gobernadores del Sistema de Reserva Federal y predicciones de Plastics

OPORTUNIDADES DE MÉXICO

EN LA CADENA DE SUMINISTRO

La INA, Industria Nacional de Autopartes, resalta las oportunidades que tiene México desde un punto de vista geoestratégico en la cadena de suministro

El webinar “Análisis de la perspectiva fiscal - laboral- global” que realizó la INA, Industria Nacional de Autopartes, contó con el abordaje de distintos temas relevantes para la industria, tales como sostenibilidad, electromovilidad, “New Shoring”, cadena de suministro y las preocupaciones geopolíticas transversales a estas temáticas.

Electromovilidad

Se estima que en 2023 la electromovilidad continúe en crecimiento; sin embargo, la transición es importante, pues la industria de autopartes no puede parar de producir vehículos de combustión interna ya y cambiar a la electromovilidad.

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La industria de autopartes debe responder en la actualidad tanto por la producción de vehículos de combustión interna como por la de vehículos eléctricos. Y es ahí donde se encuentra uno de los retos; identificar en qué cantidades producir para no caer en una sobreoferta de productos y sí cumplir con la demanda de los mismos.

China cerró sus puertas a las diferentes industrias tres veces en los últimos dos años debido a la pandemia, y aunque se cree difícil que este fenómeno se repita, para la industria mexicana esto transmite un mensaje y es la necesidad de pensar y planear de forma diferente, en cuanto al uso de tecnologías, incluyendo la inteligencia artificial, que abarque la recopilación de datos. En este momento es altamente valorado invertir en la inteligencia del negocio y no tanto en la producción; esa una de las enseñanzas para poder llegar al siguiente nivel.

Acortar las cadenas de suministro es importante tanto por abastecimiento como por reducción de la huella de carbono.

Los paradigmas de la industria manufacturera

El tema de cadena de suministro ha sido muy complejo durante los últimos dos años para todas las industrias.

Si bien se estima que China ya no cierre sus puertas, hay situaciones políticas que pueden llegar a presentarse que afecten la cadena de suministro, continúa la Guerra en Ucrania y son inciertos los efectos que pueda provocar. De allí la importancia de que la cadena de suministro sea corta, tanto por el suministro en sí, como por la sustentabilidad. Contamina mucho más transportar un producto desde China por el pacífico para que llegue a California, que elaborar ese mismo producto más cerca. De esta manera se reduce la huella de carbono.

Está cambiando el entorno de la producción de autos, hay nuevos jugadores en posiciones muy interesantes, pues actualmente la producción de vehículos ya no maneja los mismos números que antes. Hace algunos años se producían 500.000 automóviles de un tipo mientras que actualmente las cantidades son mucho menores, entre 10.000 o 20.000. Esto contribuye con el proyecto de tener empresas más pequeñas cerca bajo una planeación distinta.

Relevancia de la geopolítica

En la última encuesta de perspectivas de los directores ejecutivos de EY, el 97 % de los encuestados respondió diciendo que la geopolítica y los cambios que están ocurriendo en el entorno operativo global están teniendo un impacto directo en sus estrategias. El 44% ha dicho que están retrasando la inversión hasta que mejore la situación geopolítica. Otros están pensando en reconfigurar sus cadenas de suministro. Esto representa una enorme oportunidad para México, pues puede ser y está siendo beneficiario de algunos de los movimientos y reconfiguraciones de la cadena de suministro que están tomando las empresas.

Hace algunos años se producían 500.000 automóviles de un tipo mientras que actualmente las cantidades son mucho menores, entre 10.000 o 20.000. Esto contribuye con el proyecto de tener empresas más pequeñas cerca bajo una planeación distinta.

Seguridad y política de datos

Ahora bien, la seguridad tecnológica se está convirtiendo en un gran impulsor de la seguridad nacional y esto está sucediendo en todo el mundo, eso va a tener un mayor impacto en las empresas. Además de temas como las leyes de localización de datos, que afectarán a todas las industrias. Así que cualquier empresa que mantiene los datos sobre sus clientes se verá cada vez más cuestionada en términos de su capacidad para conservar esos datos y usarlos.

Sostenibilidad

Las políticas ESG se están presentando en múltiples velocidades, esta es un área que le generará a las empresas un enfoque de crecimiento con los desafíos que han ocurrido en los últimos años, impulsados por el cambio climático, así como por cuestiones de seguridad energética.

Las políticas de sostenibilidad no van a desaparecer, al contrario, cada vez será mayor el enfoque en eso. En general, la perspectiva a largo plazo es que los problemas ambientales, sociales y de gobernanza que han surgido en los últimos años seguirán avanzando. TP