Optimización de propiedades físico-mecánicas para materiales de envases a partir de las nanopartículas

  • La investigación científica de Laben Chile y la transferencia tecnológica con la que aporta Co-Inventa en la industria del packaging marca hitos. Contar hoy con nuevos materiales, elaborados a partir del reciclaje y mejorados sustancialmente a partir de refuerzo con nanopartículas es sin duda un nuevo rostro para el plástico, y un nuevo desafío en la misión eco amigable que ambas entidades trabajan a diario en pro del sector. 

La nanotecnología ha permitido cambios significativos en nuestra era en materia de ciencia e investigación, ya que se trata de un método que permite la manipulación de la materia a una escala casi atómica para crear nuevas estructuras, materiales y aparatos; desencadenando así grandes avances científicos en muchos sectores como la medicina, industria alimenticia, energía, etc.

Las nanopartículas 

De esta “manipulación de la materia”, nacen las nanopartículas, partículas microscópicas con una dimensión menor a la de 100 nanómetros (el equivalente a un millar de átomos) que están presentes en nuestro día a día a través de la cosmética, la medicina, la óptica entre otras. 

En el caso de los plásticos, contribuye en entregarle a los materiales reciclados, propiedades similares a las que tenían cuando se constituían como material virgen, es decir su flexibilidad o su rigidez, su resistencia térmica, mecánica, sus propiedades barrera, entre otras ya que tienen un área interfacial tal que le permite interactuar con el polímero y proporcionar mejoras, lo que permite una mejor manipulación y funcionalidad, para así se puedan elaborar nuevos envases, a partir de este material reciclado y reforzado, con mejores características físico- mecánicas, muy similares a sus propiedades originales como elemento virgen.

Sin embargo, el tema tiene sus aristas. Puede resultar complejo su uso, ya que dependerá del tipo de plástico que se tratará (si es reciclado o no), del tipo de nanopartículas y concentración que se incorporarán, de los métodos que se usarán para procesar el nuevo material (extrusión, en solución, etc.) para así poder obtener mejoras más altas o razonables. Son muchos los factores que están presentes, por lo que el desafío está en trabajar todas esas variables y llegar al resultado deseado sin mayores contratiempos. Según nos explica Eliezer Velásquez, investigador de la plataforma de I + D+i, Co-Inventa y parte del equipo a cargo del estudio “no es una receta fija para todos los sistemas poliméricos la aplicación de nanorefuerzos. Recordemos que cada plástico que se recicla variará, según su naturaleza, las propiedades que son afectadas por el proceso de reciclaje una vez que se manipulan con ellos” concluye.

Costo y beneficio

La incorporación de estos nano refuerzos resulta más beneficiosa para conseguir mejoras en las propiedades de los plásticos reciclados, que el usar micropartículas (proceso más común) pues se requieren bajas concentraciones de estos aditivos, las que pueden potenciar las mejoras buscadas. Al respecto Eliezer nos dice que “en cuanto al factor económico, hablamos de un equilibrio en los costos, pues en el caso de las nanopartículas, su precio es más elevado que las micropartículas, pero la cantidad necesaria de las primeras es inversamente proporcional a su costo, es decir “rinde mucho más” por lo que los costos generales serán mejores.

Concluimos entonces que mejorar el rendimiento de los plásticos reciclados es fundamental para volver a poner ese material recuperado con valor en circulación, ayudando así a prevenir la acumulación de desechos plásticos en el medioambiente, cuidando también el uso de recursos. 

Para la industria, es relevante saber que a partir de la investigación científica, se obtienen soluciones para desarrollar nuevos envases de plásticos reciclados con propiedades adecuadas, seguros e inocuos. Mantener el valor de los materiales reciclados es el principal objetivo del reciclaje hacia una economía circular.

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