Soluciones innovadoras de reciclaje para envases multicapa (MLP)
Los envases multicapa (MLP) desempeñan un papel central en la industria de bienes de consumo masivo (FMCG) debido a sus propiedades protectoras superiores y su capacidad para extender la vida útil del producto.Esta tecnología de envasado combina las propiedades de una variedad de materiales para formar una variedad de capas funcionales, demostrando una excelente resistencia a la penetración de agua y gases (como oxígeno y dióxido de carbono), así comofuerte resistencia mecánicay una excelente resistencia a bajas temperaturas. Estas características le otorgan al MLPS una clara ventaja a la hora de proteger los alimentos y reducir el desperdicio de alimentos.
Los envases multicapa (MLP) se enfrentan a desafíos en el reciclaje debido a su complejo diseño estructural. Especialmente en algunos países con sistemas de reciclaje inadecuados, el reciclaje de residuos de MLP es casi imposible de lograr, comoEn la India, debido a la falta de un sistema eficaz de recolección de residuos, es difícil reciclar eficazmente los residuos MLP, lo que supone una amenaza para el medio ambiente y la salud pública. En el pasado,Los MLPS generalmente se consideraban no reciclablesDebido a su estructura multicapa y la diferencia en los puntos reológicos de las diferentes capas de polímeros aumentó la dificultad de separación.
Sin embargo, con el avance de la tecnología, el reciclaje de MLPS ya no es un problema.La tecnología moderna ha podido romper el mito de que el MLP es difícil de reciclar y convertir los desechos de MLP en partículas de alta calidad.que se puede utilizar ampliamente en la fabricación de muebles, separadores de carreteras, tapas de botellas, paletas y otros productos, cubriendo muchos campos como la industria y el mobiliario del hogar. Esta transformación se debe a tecnologías de reciclaje innovadoras, que incluyen procesos de múltiples pasos como la eliminación de impurezas, la clasificación inteligente, el lavado en múltiples etapas, la filtración por extrusión en dos etapas y la peletización, lo que garantiza la calidad del reciclaje de MLP. El desarrollo de estas tecnologías no solo mejora la tasa de recuperación de MLP, sino que también contribuye a la protección del medio ambiente y al reciclaje de recursos.
Análisis de la estructura de envases multicapa
El embalaje multicapa (MLP) es un material compuesto formado por múltiples materiales que combinan diferentes capas de materiales (como polímeros, papel de aluminio, etc.) de diversas maneras para formar una estructura que es a la vez flexible y estable. El diseño de esta estructura permite que el MLP proporcione diferentes características de protección, como barrera, resistencia mecánica y resistencia a bajas temperaturas, según sea necesario para satisfacer las necesidades de embalaje de varios productos. La Figura 1 muestra la forma típica de tres capas de una estructura de película fina multicapa. Cada capa de embalaje multicapa flexible realiza una función específica en la aplicación, como:
Figura 1: Estructura de tres capas de una película de embalaje flexible multicapa
Capa exterior: proporciona una superficie impresa, generalmente preparada a partir de material BOPP o PET, que es a la vez estética y protectora.
Capa de barrera: Esta capa evita eficazmente que el oxígeno y la humedad penetren y mantiene la frescura de los alimentos envasados. Los materiales más comunes son EVOH, nailon, METPET, METBOPP y papel de aluminio, que tienen excelentes propiedades de barrera en los envases flexibles.
Capa de sellado: Normalmente se utiliza un polímero de bajo punto de fusión como capa de sellado, que puede fundirse y adherirse rápidamente cuando se calienta, formando así una fuerte conexión entre las diferentes capas del envase. El polietileno es el material de película de sellado interior más común en los envases flexibles.
La estructura quimérica en capas de los envases multicapa (MLP) le confiere un excelente rendimiento durante el uso, pero también le aporta cierta complejidad al reciclaje. Esta estructura hace que los MLPS sean excelentes para proteger los productos, prolongar la vida útil, etc., pero la separación y reutilización de las diferentes capas de material requiere una tecnología más refinada a la hora de reciclar.
Obstáculos para el reciclaje de MLP
Desafíos en la separación de materiales: Los polímeros poliméricos de polímeros (MLPS) están compuestos de múltiples capas de materiales con diferentes propiedades reológicas y composiciones químicas, lo que dificulta lograr una separación eficiente durante el reciclaje. Por ejemplo, mezclar polímeros incompatibles como el polietileno (PE) y el tereftalato de polietileno (PET) puede reducir la calidad general del material recuperado.
Características de procesamiento Diferencias: Las capas MLP tienen diferencias significativas en la tasa de flujo de fusión y la estabilidad térmica, lo que requiere que las condiciones de tratamiento de recuperación específicas se personalicen para cada material, lo que agrega complejidad a la operación y dificulta la adopción de un método de recuperación universal.
Tecnología de clasificación inadecuada: la mayoría de las instalaciones de reciclaje actuales dependen de la operación manual o la tecnología es relativamente atrasada y es difícil identificar y eliminar con precisión los contaminantes, lo que conduce a una baja pureza de los materiales reciclados.
Falta de instalaciones de recolección: En muchas áreas, no se ha establecido un sistema de recolección específico para los desechos MLP, lo que da como resultado que los desechos MLPS a menudo terminen en vertederos o incineradores, lo que genera un desperdicio significativo de recursos.
La aplicación de tecnologías innovadoras de reciclaje
Una tecnología innovadora está cambiando la visión convencional del reciclaje de envases multicapa (MLP) al garantizar la calidad del reciclaje de MLP a través de una serie de pasos elaborados, como se detalla a continuación:
Eliminación de impurezas: Después de que los desechos MLP ingresan al sistema de recuperación, primero se eliminan mediante tamices rodantes, tamices vibratorios y separadores de vórtice para eliminar impurezas como vidrio, papel y metal, sentando las bases para los procesos de recuperación posteriores.
Clasificación inteligente: utilice tecnología avanzada de clasificación de IA, que incluye UV-visible, infrarrojo cercano, rayos X y otras tecnologías, para detectar y eliminar automáticamente contaminantes no poliméricos, mejorando así la eficiencia de separación.
Lavado en múltiples etapas: mediante procesos de limpieza en múltiples etapas, como limpieza en seco, lavado con álcali caliente a 60 °C y lavado en caliente de alta velocidad a 60 °C, se garantiza una alta pureza de los materiales reciclados.
Filtración por extrusión en dos etapas: Un sistema de desgasificación por vacío y extrusión en dos etapas con un filtro láser de 200 μm y un filtro de disco de 150 μm elimina las sustancias volátiles y purifica aún más la masa fundida de polímero para garantizar partículas recuperadas de alta calidad.
Peletización: Finalmente, se producen partículas PCR-MLP de alta calidad mediante moldeo por matriz de extrusión, que se pueden usar ampliamente en la industria y en la vida diaria.
Figura 2: Proceso completo de reciclaje de MLPS
Perspectiva de aplicación de las partículas regeneradas
La tecnología que rompe el mito de que es difícil reciclarlas permite que las partículas PCR-MLP recicladas muestren una amplia gama de potencial de aplicación en varios campos:
Productos decorativos: En la fabricación de productos decorativos como muebles de plástico y maceteros, la proporción de materiales PCR respecto a materias primas puede llegar a 60:40, lo que indica que la proporción de materiales reciclados en estos productos es bastante alta.
Componentes funcionales: Para componentes funcionales como separadores de carreteras y tapas de botellas, la proporción de PCR fue de 40:60, lo que demuestra que los materiales reciclados también pueden reemplazar a los materiales nativos hasta cierto punto manteniendo la funcionalidad.
Aplicaciones de alta resistencia: En productos con altos requisitos de durabilidad, como tapones de núcleo y baldosas para pisos, la relación PCR puede alcanzar 25:75, lo que demuestra la viabilidad y confiabilidad de los materiales reciclados en aplicaciones de alta resistencia.
Además, estas partículas recicladas también se utilizan ampliamente en la producción de tuberías, placas y tanques agrícolas, lo que abre nuevas posibilidades para el reciclaje de recursos plásticos. El desarrollo de esta tecnología no solo ha cambiado el viejo concepto de que el MLP no es reciclable, sino que también ha promovido el desarrollo de la economía circular, ha logrado el reciclaje eficiente de los desechos de MLP y ha proporcionado un nuevo camino para la protección del medio ambiente y el uso sostenible de los recursos.
Figura 3: Diferentes aplicaciones de partículas PCR-MLP
