Desde los bistecs frescos hasta los nuevos teléfonos, los productos que compramos por lo general están envueltos en una cosa: plástico. Y el plástico domina la forma de embalar y almacenar los productos por un buen motivo: es liviano, rentable y duradero. El plástico nos ayuda a transportar y recibir productos en perfectas condiciones. Por eso, disminuye los residuos de alimentos y evita dañar los productos desde su elaboración hasta los vertederos.1
Sin embargo, lo que hacemos con los plásticos después de abrir un paquete es un obstáculo que debemos superar en miras de la sustentabilidad. Los consumidores, gobiernos, científicos ambientalistas y fabricantes de productos han presionado por igual al sector de los polímeros para reducir los residuos plásticos.
La reutilización de la resina posconsumo (PCR) es un enfoque popular para que los residuos plásticos no estén en nuestro medioambiente.2 En vez de usar resina virgen nueva, los productores de plástico trabajan con resinas de los embalajes usados por los consumidores para producir nuevos contenedores, películas y otros elementos de plástico. La utilización de la PCR ofrece al plástico usado un ciclo de vida adicional, y se la puede reutilizar varias veces a medida que avanzan las tecnologías de reciclado.

En todo el mundo está surgiendo una legislación para garantizar que todos los productores de polímeros colaboren con el progreso sustentable. Los países con importantes industrias del plástico están implementando gradualmente el reciclado, y el porcentaje de la PCR requerido aumentará en la próxima década. Para el año 2030, el porcentaje de la PCR en los nuevos productos de plástico deberá ser del 30 % en la UE, del 50 % en California, EE.UU., del 50 % en Canadá y del 30 % en el Reino Unido.
Claramente, el uso de la PCR está pasando de una sugerencia a un requisito para los productores de plásticos. Si bien el cambio es necesario, no siempre es fácil. La materia prima de la PCR presenta varios desafíos, ya que puede variar enormemente de lote a lote o, incluso, dentro de un lote, y la PCR podría estar contaminada por usos anteriores.3 ¿De qué manera los fabricantes evalúan las propiedades de sus lotes de PCR y crean con éxito productos seguros y consistentes? Los productores de polímeros están recurriendo a las ciencias de materiales para caracterizar sus lotes de PCR y, por ende, ajustar sus fórmulas y lograr resultados óptimos.

Las resinas posconsumo sin procesar por lo común se someten a la evaluación de DSC, TGA y Reología antes de producir resinas reutilizables y, en última instancia, productos de polímeros. Las técnicas como la Calorimetría de escaneo diferencial  (DSC) miden las temperaturas y los flujos de calor asociados con las transiciones térmicas en un material. Estos datos son útiles para evaluar las propiedades térmicas de una resina, como el punto de fusión y los índices de cristalización, además de identificar la presencia de otros contaminantes de polímeros presentes en la PCR.  El Análisis termogravimétrico (TGA) mide la masa de un material en el tiempo durante el cambio de temperatura. Para las pruebas de polímeros, se puede utilizar el TGA para medir la degradación térmica de sus resinas. La Reología es el estudio del flujo de la materia, el cual tiene relación con la procesabilidad de una resina de polímero. Al fabricar productos de polímero con PCR, los productores usan la reología para probar la viscosidad extensional y de fusión de la muestra, y las propiedades viscoelásticas. Al trabajar con resinas recicladas, se puede utilizar la información de estas técnicas para agregar la cantidad correcta de aditivos antes del procesamiento.

Una vez que se elaboran las resinas con los aditivos, se toman pruebas de los lotes maestros con PCR para fines de calidad y consistencia. La DSC podrá entonces medir la estabilidad térmica de la resina, la cual puede variar según la mezcla de resinas y los aditivos usados. El Análisis mecánico dinámico (DMA) mide las propiedades mecánicas de los materiales como una función de tiempo, temperatura y frecuencia. Los científicos de polímeros usan el DMA para medir los módulos y la transición vítrea. Estas mediciones ayudan a los científicos a evaluar la fuerza, mezcla y compatibilidad, e investigar los lotes con fallas.

En su conjunto, los productores de polímeros aplican estas técnicas de ciencias de materiales para desarrollar una comprensión más profunda de sus fórmulas de polímeros, especialmente porque comienzan a acelerar el contenido de la PCR para cumplir con los objetivos y plazos establecidos por las autoridades locales.

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