Cuatro desafíos que se presentan al trabajar con resina posconsumo (PCR)

La resina posconsumo es un pellet de resina reciclada que se obtiene del procesamiento de productos plásticos existentes.

La fabricación de PCR implica los procesos que se muestran a continuación:

Etapas del reciclaje de residuos plásticos para la producción de gránulos de plástico

El procesamiento y reciclaje de plástico suena emocionante, pero tiene sus propios desafíos. Estos son:

¿Qué es la resina posconsumo (PCR) y cómo se fabrica?

La resina posconsumo es un pellet de resina reciclada que se obtiene del procesamiento de productos plásticos existentes.

La fabricación de PCR implica los procesos que se muestran a continuación:

Etapas del reciclaje de residuos plásticos para la producción de gránulos de plástico

¿Por qué está creciendo la adopción de la PCR? — Pero no sin obstáculos.

El procesamiento y reciclaje de plástico suena emocionante, pero tiene sus propios desafíos. Estos son:

Reto 1: Recolectar residuos plásticos a gran escala

1. Recopilación

En un mundo densamente poblado y diverso, es fácil encontrar abundantes residuos plásticos, pero difícil recolectarlos para su reciclaje. Existen métodos establecidos para su recolección y envío a fábricas para su procesamiento en PCR (plástico reciclado posconsumo).

Centros de reciclaje y máquinas expendedoras inversas

En primer lugar, la instalación de centros de reciclaje de plástico en todos los puntos de venta al público permite que la gente conozca la existencia de estos centros. Las organizaciones también pueden instalar máquinas expendedoras inversas, donde se paga a los usuarios por devolver los residuos plásticos.

Métodos de recogida en vertederos y a domicilio

En segundo lugar, los recolectores/ambientalistas recogen toneladas de botellas de plástico y residuos de vertederos y los venden a industrias para su reciclaje. En las ciudades en desarrollo, esta tarea ahora la realizan máquinas.

El papel de la educación del consumidor en la separación de residuos

En tercer lugar, educar al consumidor para que separe los residuos orgánicos e inorgánicos en su domicilio, de modo que las organizaciones públicas o privadas puedan recogerlos fácilmente y enviarlos a plantas de procesamiento específicas para su reciclaje.

Recogida de residuos primero

Recogida de residuos segunda

Recogida de residuos Tercera

Desafío 2: Contaminación: el riesgo oculto para la calidad en la PCR

1. Contaminación

Para separar el plástico de los residuos, es importante comprender el resultado de dicha separación. El plástico se recolecta en diferentes lugares donde se utilizan diversos productos. Estos productos se encuentran mezclados con otros materiales, como tapones de PP, botellas de PET, productos de PS, componentes metálicos, componentes de madera y muchos más.

Problemas de mezcla de grados y separación de colores

Incluso después de la separación por grado, se encuentran micropartículas de materiales no deseados como madera, metales y otros plásticos. La presencia de productos del mismo grado con diferentes colores representa otro problema en esta etapa. El tiempo y el costo hacen que la separación por color sea prácticamente imposible.

El problema del reciclaje de PET: un estudio de caso

Veamos un ejemplo para entender el proceso. El plástico comercial más común es el PET (tereftalato de polietileno). Todas las botellas de refrescos y agua están hechas de él. Reciclar el PET es un reto, ya que se utilizan diferentes grados para las botellas de refrescos, zumos y agua.

Las diferencias de color y propiedades del material (viscosidad, por ejemplo) de las botellas de PET, así como la presencia de envases de PET con características variables, dificultan el reciclaje de plástico a granel. La diferencia en la viscosidad intrínseca de los distintos materiales puede generar plástico reciclado con viscosidades intrínsecas variables en diferentes secciones. La viscosidad intrínseca es la medida de la contribución de un soluto a la viscosidad de la solución.

Microcontaminantes y su efecto en las piezas moldeadas

Otros aditivos que contaminan el lote son partículas microscópicas de arena, vidrio, plástico o metales. Estas se procesan junto con los productos plásticos principales, y el PCR resultante contiene dichas micropartículas. Las partículas pequeñas o contaminantes producen manchas negras, desgarros o un patrón de flujo irregular durante el moldeo del PCR.

Desafío 3: Variación del material y su impacto en el rendimiento del moldeo

1. Variación:

Aunque el PCR se suele obtener a partir de plástico del mismo grado, la contaminación o la presencia de otros grados durante el proceso de reciclaje altera las propiedades del material. Por ejemplo, el PE puede estar presente en el PP durante el reciclaje. Separar estos componentes es difícil y costoso. Por lo tanto, el PCR obtenido mediante el reciclaje de PP al 100% suele contener entre un 5% y un 20% de PE, lo que hace que el producto final sea más blando y endeble. Además, el porcentaje de PE en el PCR a base de PP varía de un lote a otro.

¿Por qué varían las propiedades de la PCR de un lote a otro?

Además, el porcentaje de contenido de PE en la PCR basada en PP varía de un lote a otro.

Mezcla de PCR con resina virgen: encontrar la proporción adecuada.

Para controlar las propiedades del envase, las empresas mezclan resina PCR con resina virgen en porcentajes variables según los requisitos de calidad del envase. Por ejemplo, 25 % PCR – 75 % virgen, 50 % PCR – 50 % virgen, etc.

Cómo lograr un color uniforme en los productos de PCR.

Otro problema es la apariencia del producto de PCR. Su aspecto natural es grisáceo. Al moldearlo, el producto adquiere un tono grisáceo. Para obtener tonalidades no grisáceas, es decir, un color sólido, se añade el concentrado maestro (master batch) a la resina de PCR. La cantidad de concentrado maestro depende de la intensidad del color y la geometría de la pieza. Para obtener un azul oscuro, se debe añadir más concentrado maestro que a la resina virgen. Por lo tanto, con PCR, es difícil obtener colores brillantes o translúcidos sin la experiencia adecuada.

Para el moldeo de resina PCR, las condiciones de procesamiento difieren ligeramente de las del moldeo de resina virgen del mismo grado. Por ejemplo, la presión de inyección suele ser diferente en la resina PCR que en la resina virgen debido a la viscosidad variable de la PCR. En ocasiones, incluso es necesario modificar la presión de mantenimiento.

Desafío 4: Inversión en infraestructura necesaria para utilizar PCR

1. Inversión:

Aunque respetuoso con el medio ambiente, algunas empresas deben ir más allá de sus límites ocasionalmente para poder utilizar resina PCR en lugar de resina virgen. Una empresa productora tendría que invertir en ciertos aspectos de su infraestructura de producción para poder utilizar PCR.

Requisitos de almacenamiento y silos para PCR

Un silo para PCR es un requisito adicional fundamental. Las propiedades de la PCR varían de un lote a otro. Para evitar fluctuaciones en la calidad del producto final, una empresa debe pedir y almacenar PCR en grandes cantidades y guardarla en un silo. Un silo adicional supondría una gran inversión para algunas empresas.

Costos de mezcladoras gravimétricas y masterbatch

La elevada cantidad de masterbatch requerida en la resina PCR, en comparación con la resina virgen, también incrementaría el precio por pieza. Cuando se mezcla resina virgen con PCR, es necesario instalar una mezcladora gravimétrica para lograr una mezcla uniforme.

Cómo EIPL le ayuda a afrontar la transición a la PCR

EIPL es experta en el diseño y desarrollo de productos sostenibles.

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Además, brindamos asistencia integral en la gestión y ejecución de proyectos de I+D para la cualificación de los aspectos dimensionales, funcionales y ergonómicos de un producto, lo que acelera el cronograma del proyecto. Ofrecemos un análisis detallado de las capacidades del proceso para garantizar la compatibilidad del empaque de grado PCR con el empaque de grado virgen.

Nuestra experiencia en la cadena de suministro ha sido de gran ayuda para nuestros clientes en la reubicación óptima de sus activos en relación con sus proveedores. Para una reubicación exitosa, se realiza una verificación exhaustiva de la compatibilidad del proveedor, el diseño de la planta, la documentación de la cadena de suministro, el presupuesto, etc.

Garantizamos recursos dedicados para una comunicación fluida durante todo el proyecto. La comunicación efectiva y la gestión de equipos son nuestras principales fortalezas para conectar personas de todo el mundo y lograr una entrega exitosa. EIPL promete un excelente valor añadido, el cumplimiento de las responsabilidades y servicios totalmente confiables.

Nuestro equipo tiene alcance global en el moldeo por inyección. Hemos adquirido un vasto conocimiento y experiencia durante los últimos 15 años trabajando con líderes mundiales de la industria en India y en más de 42 países.

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Artículo de

Darshak Mehta

Gerente de proyecto

EIPL

Preguntas frecuentes: Resina reciclada posconsumo (PCR) en el moldeo por inyección

1. ¿Qué es la resina posconsumo (PCR) y en qué se diferencia del plástico virgen?
   El PCR es plástico reciclado fabricado a partir de productos de consumo usados. A diferencia del plástico virgen, presenta propiedades variables debido a su uso previo, la contaminación y el reprocesamiento.
2. ¿Cuáles son las principales etapas involucradas en la conversión de residuos plásticos en gránulos de PCR?
   El proceso incluye la recolección, la separación, la limpieza, la trituración, la fusión y la peletización en gránulos de plástico reutilizables.
3. ¿Qué tipos de plástico se reciclan con mayor frecuencia para obtener PCR (plástico reciclado posconsumo)?
   Entre los grados más comunes se encuentran el PET, el PP y el HDPE, ampliamente utilizados en botellas, tapones y envases.
4. ¿Es seguro utilizar PCR en envases de alimentos y bebidas?
   Puede ser seguro si se procesa bajo regulaciones estrictas y está certificado para aplicaciones alimentarias.
5. ¿Cuáles son los principales métodos utilizados para recolectar residuos plásticos para la producción de PCR?
   Entre los métodos se incluyen los centros de reciclaje, las máquinas expendedoras inversas, la recogida en vertederos y los sistemas de separación de residuos a domicilio.
6. ¿Qué es una máquina expendedora inversa y cómo contribuye al reciclaje de plástico?
   Se trata de una máquina que acepta envases de plástico usados ​​y recompensa a los usuarios, fomentando el reciclaje y mejorando la eficiencia de la recogida.
7. ¿Por qué es fundamental la separación de residuos de consumo para una producción de PCR de alta calidad?
   Una correcta separación reduce la contaminación, mejorando la calidad y la reciclabilidad de los materiales.
8. ¿Qué tipos de contaminantes se encuentran comúnmente en las resinas de PCR?
   Entre los contaminantes se incluyen otros plásticos, metales, madera, vidrio, arena y aditivos.
9. ¿Por qué resulta tan difícil la separación de plásticos por color durante el reciclaje?
   Los colores mezclados son difíciles de separar de manera eficiente, y el proceso es lento y costoso.
10. ¿Cómo afectan los microcontaminantes como la arena, el vidrio o el metal a las piezas moldeadas para PCR?
    Provocan defectos como manchas negras, líneas de flujo y pueden dañar los moldes o los canales calientes.
11. ¿Por qué reciclar PET resulta particularmente difícil en comparación con otros plásticos?
    Las diferentes calidades y viscosidades intrínsecas de los productos de PET generan inconsistencias durante el reciclaje.
12. ¿Qué causa las manchas negras o los patrones de flujo en las piezas moldeadas a partir de PCR?
    Los microcontaminantes e impurezas en el material provocan defectos visuales durante el moldeo.
13. ¿Por qué varían las propiedades de los materiales para PCR de un lote a otro?
    Las variaciones se deben a la mezcla de materias primas, la contaminación y las condiciones de procesamiento inconsistentes.
14. ¿Cómo afecta la contaminación por PE en el PCR a base de PP a la pieza moldeada final?
    Esto hace que el producto sea más blando y menos rígido, lo que afecta a su rendimiento.
15. ¿Qué proporciones de mezcla de resina PCR y resina virgen se utilizan habitualmente en la producción?
    Las proporciones habituales incluyen 25:75, 50:50 u otras mezclas, dependiendo de los requisitos de calidad.
16. ¿Por qué es más difícil conseguir colores brillantes o translúcidos con resina PCR que con resina virgen?
    El PCR tiene un tono gris natural, lo que requiere más pigmento y dificulta la obtención de colores claros o nítidos.
17. ¿Cómo afecta la viscosidad inconsistente de las PCR a los ajustes de presión de inyección?
    Requiere ajustes en la presión de inyección y de mantenimiento para asegurar un llenado uniforme y una calidad óptima de las piezas.
18. ¿Qué inversiones en infraestructura se necesitan para empezar a utilizar la PCR en producción?
    Las inversiones incluyen silos de almacenamiento, sistemas de mezcla y medidas adicionales de control de calidad.
19. ¿Qué es un silo de PCR y por qué es necesario para lograr una calidad de producción constante?
    Un silo de PCR almacena grandes lotes de material para minimizar la variabilidad y garantizar una producción constante.
20. ¿Qué es una licuadora gravimétrica y cuándo se requiere para el procesamiento de PCR?
    Mezcla con precisión el PCR con la resina virgen, lo que garantiza una composición uniforme del material durante el procesamiento.
21. ¿Cómo afecta el mayor requerimiento de masterbatch en la PCR al costo por pieza?
    Se necesita más pigmento para conseguir los colores deseados, lo que aumenta el coste del material por pieza.
22. ¿Por qué las marcas están optando por materiales PCR a pesar de las dificultades?
    Para alcanzar los objetivos de sostenibilidad, reducir el impacto ambiental y cumplir con la normativa.
23. ¿Qué porcentaje de PCR se puede utilizar sin comprometer el rendimiento del embalaje?
    Varía según la aplicación, oscilando normalmente entre el 10% y el 100%, dependiendo del diseño y las necesidades de calidad.
24. ¿Cómo contribuye el uso de PCR a los objetivos de sostenibilidad de una empresa?
    Reduce la dependencia de los plásticos vírgenes, disminuye los residuos y apoya las iniciativas de economía circular.
25. ¿Cómo ayuda EIPL a las empresas en la transición de resina virgen a resina PCR?
    EIPL proporciona optimización del diseño, validación de procesos, apoyo en I+D e implementación integral para la adopción de PCR.