Descargables

PLA (ACIDO POLILÁCTICO) CÓDIGO DE IDENTIFICACIÓN DE RESINA (RIC) #7

El ácido poliláctico (PLA) es una de varias estructuras y polímeros que utilizan el código de identificación de resina (RIC) #7. El PLA se usa típicamente en aplicaciones que requieren rigidez, resistencia al agrietamiento, claridad y facilidad de modificación. Se conforma fácilmente en lámina y es termoformable. El PLA a menudo se elige como material de embalaje porque está hecho de recursos renovables y es compostable en una instalación de compostaje industrial. Las propiedades del PLA se pueden mejorar con colorantes, modificadores de impacto y otros aditivos. Cada modificación del PLA base debe considerarse para su efecto en el flujo de reciclaje. Esta sección de la Guía de Diseño® se aplica al PLA rígido.

En este momento, los sistemas de recolección de PLA son limitados en América del Norte, por lo que este material no cumple actualmente con los criterios de accesibilidad de recolección establecidos en la “definición de reciclado de la APR” o por la FTC. (https://www.ftc.gov/sites/default/files/attachments/press-releases/ftc-issues-revised-greenguides/greenguides.pdf) . Sin embargo, anticipando el desarrollo y crecimiento de futuros programas de reciclaje de PLA, la APR recomienda los siguientes lineamientos.

PREFERIDA

El PLA y las resinas variantes de PLA que tienen un punto de fusión cristalino entre 140 ° C y 170 ° C 

La escama de piezas termoformadas, desperdicio de recortes o láminas fundidas es amorfa. La escama de película orientada u lámina orientada será una mezcla de fracciones amorfas o cristalinas, mientras que las fibras como la fibra corta o hilada son cristalinas. La escama amorfa de PLA requiere secado a bajas temperaturas (43-55° C) para evitar que se pegue en los secadores. Es el proceso, la forma y el grado de cristalinidad, y el porcentaje de remolienda lo que determinará si el material de PLA reciclado tendrá que pre-cristalizarse antes del secado y de la extrusión del fundido. El reciclaje del material de PLA cristalino permite el secado a temperaturas en el rango de 65-85° C. La resina y el material no cristalizados con un punto de fusión más bajo pueden volverse pegajosos en el secador de pre-extrusión del recuperador y podrían evitar que el material fluya a través del proceso. Los materiales contaminantes de un punto de fusión más alto permanecen sólidos en la extrusora de los recicladores, se aglomeran y pueden causar obstrucciones en las mallas de producto fundido y contaminación en el producto final.

La densidad del PLA es de 1.24 g/cm3 por lo que se hunde en el agua.

Contenido de PLA reciclado 

Dependiendo de la aplicación, se recomienda una receta combinada de PLA postconsumo y postindustrial para productos hasta el máximo nivel técnico y económicamente factible.

PREFERIDOS

Todos los colores no oscuros

Como la recuperación y el reciclaje del PLA se encuentran en una etapa de desarrollo inicial y las aplicaciones de envase transparente no son un objetivo inicial para el PLA reciclado, existe una mayor tolerancia para el polímero pigmentado que si se estuviera buscando una aplicación de envase transparente para este material. Sin embargo, los colores más claros tendrán más valor y una compatibilidad con una variedad más amplia de usos finales.

PERJUDICIALES

Ver la sección “Requiere pruebas”

REQUIERE PRUEBAS

Negro y colores oscuros con un valor L de menos de 40 o reflectante del NIR de menos o igual al 10%

La tecnología de selección NIR (infrarrojo cercano) utilizada en las plantas separadoras de materiales y en los recicladores no es capaz de identificar muchos polímeros oscuros porque el colorante absorbe la luz y la selección manual no puede distinguir un polímero oscuro de otro. El NIR puede detectar algunos tonos oscuros, pero estos deben ser evaluados para determinar su potencial de selección. No se pueden emplear otras técnicas de separación, como la flotación, ya que muchos polímeros oscuros se hunden con el PLA. Por lo tanto, el empaque oscuro se considera un contaminante.

PRUEBA BENCHMARK 

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-SORT-B-01-NIR-sortation-protocol.pdf

 

PREFERIDOS

Objetos cuyas dimensiones son claramente más tri-dimensional que bi-dimensional (CASS>20)

Al comienzo del proceso de clasificación en los MRFs los objetos 3-dimensional (contenedores) son separados de los 2-dimensionales (papel). Es importante que sean clasificados adecuadamente para no tener una contaminación cruzada.

Objetos claramente más grandes que 5 centímetros (2 pulgadas) en 2 dimensiones

Las dimensiones pequeñas son de cuidado porque la industria tiene mallas estandarizadas en los MRFs en Norte América y potencialmente se puede perder material menor a dos pulgadas en la corriente de residuos. Las pruebas pueden determinar el impacto del tamaño y la forma de los contenedores en la clasificación.

PERJUDICIALES

Objetos más grandes que 7.5 litros (dos galones) en volumen

La maquinaria de reciclado, en particular el equipo automático de separación, no es lo suficientemente grande para aceptar envases mayores a 7.5 litros (2 galones). Debido a que los envases más grandes bloquean los sistemas, la mayoría de las plantas de separación de materiales emplean separación manual antes de la línea automatizada para sacar los envases muy voluminosos. Estos objetos son recuperados en una corriente de envases rígidos voluminosos que son vendidos y procesados como polietileno, dado que la gran mayoría de los objetos rígidos voluminosos son fabricados con este polímero. Otros polímeros afectan negativamente o son perdidos en el procesado de polietileno.

REQUIEREN PRUEBAS

Objetos más bi-dimensionales que tri-dimensionales (CASS>11 pero <20)

Además de ser capturados por la corriente de PLA, los objetos no conformes que son más “planos” pueden causar contaminación en la corriente de papel. Si los objetos no son capturados y son direccionados en la corriente del PLA, estos no son reciclados. Los objetos deben tener un mínimo de dos pulgadas de profundidad para una correcta clasificación.

* En desarrollo prueba definitiva: Evaluación del potencial de la clasificación de objetos   2D/3D (Sort-B-Ox).

Objetos menores a 5 centímetros (2 pulgadas) en las 2 dimensiones

El estándar del tamaño de malla para los MRFs de Norteamérica puede perder el material de menos de 5 cm y derivarlo a la corriente de pérdidas. Unas pruebas pueden determinar el impacto que el tamaño y la forma de un contenedor tienen sobre su clasificación.

PRUEBA BENCHMARK 

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-SORT-B-02-size-sortation-protocol.pdf

PREFERIBLES

Tapas de PLA

Dado que son del mismo material que el polímero del objeto a tapar, serán reciclado en conjunto subiendo el rendimiento.

Tapas sin liners, hechas con un polímero con densidad < 1.0 que flotan en el agua; específicamente PE y PP.

Tapas con liners hechos de polímeros con densidad < 1.0 que flotan en el agua (específicamente tapas de PE y PP con liners PE espumado, EVA, TPE).

Dado que estos polímeros flotan, se pueden separar fácilmente en los sistemas de separación convencionales. Además, en el proceso de reciclado del PLA se pueden capturar polietileno y propileno flotantes creando una corriente secundaria de material comercializable. Se debe tener cuidado cuando se modifiquen el PP o el PE para garantizar que las modificaciones no incrementen la densidad al grado que se hundan.

Mangas de seguridad encogibles diseñadas para ser removidas antes de que el envase sea abierto

Sin importar el material, diseños que requieran que sea completamente removido por el consumidor dicha banda de seguridad es preferible, ya que el material no será introducido en la corriente de reciclado.

PERJUDICIALES

Tapas y mangas encogibles hechas de polímeros con densidad >1.0 que se hunden en el agua (específicamente PS, silicón, nylon, acetal, termosets

Estos materiales son más pesados que el agua y se hunden en el tanque de flotación junto con el PLA. Son extremadamente difíciles de separar de las hojuelas del polímero reciclado, requerir un clasificador de hojuela para un polímero contaminado no está previsto en la operación de Reciclado del PLA.

También ver la sección “Requiere pruebas”

RESULTA NO RECICLABLE

PET and PVC

El PET y el PVC se hunden en el tanque de flotación/hundimiento junto con el PLA y son muy difíciles de quitar con otros procesos de ahi que resulta un producto contaminado. El proceso de reciclado del PLA es muy intolerante, aunque n pequeñísimas cantidades de PET o PVC.

REQUIERE DE PRUEBAS

Tapas y liners con componentes metálicos

Pruebas para clasificar componentes metálicos resultarán en Perjudiciales o No Reciclabas. Compuestos metálicos no son preferidos en estos momentos.

La contaminación por metal es altamente indeseable en el reciclado del PLA. Los metales causan desgaste en la maquinaria, incrementan el costo de operación y mermas en la producción, y son la principal fuente de defectos en los productos hechos con PLA reciclado. Los recicladores y los MRFs utilizan magnetos y detectores de metal para mantener separados los compuestos metálicos de la corriente de reciclado. Los compuestos metálicos como las tapas o liners que activan los detectores de metal harán que toda la pieza sea removida del corriente y no sea reciclado. En el mejor de los casos, la prueba clasificará esos artículos como Perjudiciales para el Reciclado.

PRUEBA BENCHMARK

https://plasticsrecycling.org/staging/images/Design-Guidance-Tests/APR-SORT-B-03-metal-sort-protocol.pdf

Mangas de seguridad que NO están diseñadas para quitarse completamente antes que el empaque sea abierto

Si el sello de seguridad es diseñado de tal forma que se pueda o no separar del empaque al momento de abrirlo, el material debe ser probado para determinar su compatibilidad con el reciclado del PLA. Específicamente, esos materiales deber flotar y ser separados del PLA, o si se hunden, deben ser compatibles con el PLA. Las compañías que estén considerando ese tipo de bandas o sellos de seguridad y no están seguros de su compatibilidad en el reciclado deben pedir a sus proveedores que les muestre los resultados APR.

No existe un método de prueba para el PLA. Sin embargo, la evaluación del PET puede adaptarse substituyendo el PET por el PLA, Método de prueba PET-S-05

PRUEBA DE SELECCIÓN PREVIA

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-PET-S-05-sink-float-screening.pdf

Tapas con válvulas conteniendo silicón (la densidad y flotabilidad varía)

El silicón generalmente se hunde con el PLA en el tanque de flotación y es difícil de eliminar con otros métodos, lo que causa contaminación en el producto final.

Las válvulas check en los dispensadores o bombas de spray pueden estar hechas de silicón en sustitución del metal. Aunque los polímeros en general son preferibles a los metales, la composición de una pieza de silicón puede resultar en ser incompatible con el reciclado del PLA. Debe de flotar en el sistema de flotación. Compañías que estén considerando dichos componentes y no están seguros de la compatibilidad con el reciclado deben pedir a sus proveedores los resultados de pruebas APR.

No hay métodos de prueba de PLA. Sin embargo, se puede adaptar una de PET al PLA

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-PET-S-05-sink-float-screening.pdf

Tapas, válvulas dispensadoras o resortes hechos de metal

La clasificación de compuestos metálicos dará como resultado o Perjudicial o Resulta no-reciclable. Los componentes metálicos no son Preferidos por el momento. El metal es difícil de separar del PLA y agrega costos de capital y operativos a los procesos de recuperación convencionales. Incluso una pequeña cantidad de metal que quede en la corriente de PLA reciclado bloqueará las mallas de la extrusora en el re manufacturado. Los objetos metálicos grandes adheridos a los envases de PLA pueden hacer que el envase se dirija a la corriente de metal o de desechos en el proceso de reciclaje, causando pérdidas de rendimiento. Los componentes metálicos pequeños, como los resortes del dispensador de rociado, se desenredan en el proceso de reciclaje y bloquean las mallas, lo que agrega un costo significativo para la eliminación al final del proceso.

PRUEBA BENCHMARK

https://plasticsrecycling.org/staging/images/Design-Guidance-Tests/APR-SORT-B-03-metal-sort-protocol.pdf

La selección de las etiquetas debe hacerse cuidadosamente para encontrar la solución más compatible con el proceso de reciclado y que provea el desempeño deseado. Como mínimo las etiquetas deben de estar diseñadas para que el equipo de selección NIR pueda identificar el polímero de la botella que está adherida a la etiqueta, y las etiquetas deben usar adhesivos que se desprendan del empaque. El remover adhesivos es un componente significativo en el costo de reciclado así que los empaques que usan la menor cantidad de adhesivos son los más compatibles.


Etiquetas PLA

Ya que son del mismo material que el polímero del envase se pueden reciclar junto con él y suma al rendimiento del material.

Polímeros con densidad <1.0 que flota en el agua, específicamente polipropileno o polietileno

Si una etiqueta de PLA no está disponible o que sea adecuada, entonces etiquetas de PP y PE son las preferidas ya que flotan en el agua y se separan del PLA en el tanque de flotar/hundir con las tapas. Dado que ellos son en general los mismos polímeros que la mayoría de las tapas no las contaminan y agregan valor a la corriente. Hay que tener cuidado para asegurar que cualquier modificador del material de la etiqueta no incremente su densidad arribe de 0.95. Minimizar el tamaño de la etiqueta es deseable para ambos procesos

PERJUDICIAL

Etiquetas de papel

El proceso de recuperación de PLA puede implicar un lavado con sosa cáustica que elimina el pegamento y otros componentes de la etiqueta a los niveles requeridos para hacer que el RPLA sea utilizable. Cuando el papel se somete a estas condiciones, se convierte en una pasta que es muy difícil de filtrar del líquido, lo que agrega una carga significativa a los sistemas de filtrado y tratamiento de agua. Las fibras de papel individuales que componen la pulpa son muy pequeñas y difíciles de quitar, por lo que algunas viajan con el PLA. Las fibras de papel que permanecen en el RPLA se carbonizan cuando el material se calienta y se vuelve a fundir, causando una degradación de la calidad y un olor a quemado en el polímero. Las fibras de papel también pueden causar problemas de calidad, como partículas no fundidas en la corriente de fusión y el artículo final. Las etiquetas de papel que no forman una pulpa, que resisten el proceso de lavado, se hunden en el tanque de flotación, causando así la contaminación del RPLA. Estas, aunque se eliminan cuando el polímero se filtra en estado fundido, se carbonizan causando el mismo efecto. (Para etiquetas de papel sensibles a la presión, consulte la categoría de etiquetas sensibles a la presión).

También ver la sección “Requiere Pruebas”


RESULTA EN NO RECICLABLE

PET y PETG

Ambos materiales son extremadamente difíciles de remover en el proceso de reciclado debido a la densidad similar al del PLA, lo cual hace que se hunda en el tanque de flotar/hundir junto con el PLA. Ambos causan severa degradación de la calidad en el producto PLA reciclado aún en pequeñas cantidades

PVC 

Este material es extremadamente difícil de quitar en el proceso de reciclado por su parecido en densidad al PLA. El proceso de reciclado del PLA es muy intolerante aun sean pequeñas las cantidades de PVC


REQUIERE PRUEBAS

Etiquetas con el sustrato laminado

Las etiquetas que se rompen en pequeños y muy delgadas piezas de material son más difíciles de manejar en el proceso de reciclado porque se comportan erráticamente en el tanque de flotar/hundir. Por lo tanto, las etiquetas que se mantienen en contacto son preferidas. El que se mantengan etiquetas delaminadas en el proceso de reciclado del PLA puede resultar en contaminación.

*En proceso de obtener pruebas definitivas de deslaminado.


Etiquetas que recubren todo el empaque

Las etiquetas envolventes de todo el cuerpo del envase cubren una gran cantidad de la superficie del envase con un polímero que no es el mismo que el del cuerpo del envase. Debido a esto, una etiqueta envolvente de todo el cuerpo del envase diseñada sin considerar el reciclado, puede causar una lectura falsa en un selector automático y dirigir un envase de PLA a otra corriente de material donde se pierde al proceso. Además, algunos materiales de etiquetas envolventes de todo el cuerpo del envase no se pueden quitar en el proceso de reciclaje y contaminan el RPLA producido. Se deben seleccionar las etiquetas envolventes de todo el cuerpo del envase que se ha encontrado que cumplen con el Protocolo de Pruebas de la APR. 

PRUEBA BENCHMARK

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-SORT-B-01-NIR-sortation-protocol.pdf


Las etiquetas de película metálicas, metalizadas e impresas metálicas 

El equipo de selección en el proceso de reciclaje está diseñado para detectar y eliminar el metal del PLA. Incluso las etiquetas metalizadas muy finas pueden ser identificadas como metal por el equipo de selección y hacer que todo el envase sea rechazado como desperdicio, creando así una pérdida de rendimiento. Si no se detectan, pasan por el proceso con el PLA y causan problemas de contaminación en el producto final.

Prueba de Referencia: Evaluación del Potencial de Selección de Artículos Plásticos que Utilizan Componentes Impresos de Metal, Metalizados o Metálicos

https://plasticsrecycling.org/images/pdf/design-guide/test-methods/Metal_Sort_Protocol.pdf

 

Etiquetas sensibles a la presión y adhesivos
Las etiquetas sensibles a la presión generalmente requieren una cobertura total de adhesivo que es mayor que otros métodos de etiquetas típicos. Esto plantea la importancia de la compatibilidad del tipo de adhesivo con el proceso de reciclaje. Los adhesivos resistentes al lavado en el proceso de reciclaje permiten que las etiquetas permanezcan en el tanque de lavado y se conviertan en contaminantes en el producto final. Se deben seleccionar los adhesivos que se hayan encontrado que cumplen con el protocolo de pruebas de la APR.

Prueba por determinarse


Impresión directa, excepto por el código de producción

Algunas tintas de etiquetas se deslavan en el proceso de recuperación, tiñendo el polímero en contacto con ellas y pueden disminuir su valor para el reciclaje.


No existe un método actualmente para el PLA. Sin embargo, la prueba del HDPE se puede utilizar.

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-HDPE-S-01-bleeding-label.pdf


Adhesivos de etiquetas

Los adhesivos que se lavan limpiamente del PLA y permanecen adheridos a la etiqueta son preferibles. El adhesivo para etiquetas que no se retira del PLA, o que se vuelve a depositar en el PLA durante la etapa de lavado, es una fuente de contaminación y decoloración cuando el PLA se recicla.

El proceso de reciclaje está diseñado para eliminar la contaminación razonablemente esperada de la superficie del recipiente hasta el grado necesario para hacer que el polímero sea económicamente reutilizable en otras aplicaciones. En la práctica, algunos adhesivos son resistentes a este proceso, en consecuencia, son perjudiciales para el reciclado. En casos extremos, un adhesivo y una etiqueta no pueden separarse del PLA y pueden hacer que un envase no sea reciclable.

Prueba por determinarse.

Tintas de las etiquetas

Algunas tintas de etiquetas se deslavan en el proceso de recuperación, tiñendo el polímero en contacto con ellas y pueden disminuir su valor para el reciclaje. Se deben elegir tintas de etiquetas que no se deslaven de color cuando se prueban bajo este protocolo.

https://plasticsrecycling.org/images/Design-Guidance-Tests/APR-HDPE-S-01-bleeding-label.pdf

El uso de capas de barrera, recubrimientos o algunos aditivos pueden agregarse a las botellas de PLA para mejorar su desempeño. A diferencia de las tapas y etiquetas, estos no pueden ser vistos para valor su desempeño y pueden ser potencialmente perjudiciales. Por ello es de particular importancia el hacer pruebas.


PREFERIDOS

Ver la sección “Requiere pruebas”

PERJUDICIALES

Abrillantadores ópticos

Como muchos otros aditivos, los abrillantadores ópticos no se eliminan en el proceso de reciclado y pueden crear una fluorescencia inaceptable para los próximos usos del polímero reciclado que contenga abrillantadores. Es difícil identificar el material con este efecto negativo hasta que ya es muy tarde en el proceso de reciclado, cuando ya se ha tenido una gran cantidad de costo añadido a un material de bajo valor debido al aditivo.

REQUIERE PRUEBAS

Otros materiales de barrera, aditivos y recubrimientos

La APR reconoce que hay más aditivos que se usan para mejorar el desempeño del empaque y que no están contemplados en este documento. Los aditivos como los agentes anti-adherentes, antiestáticos, antibloqueo, anti-empañado, antirresbaladizos, barrera de UV, modificadores de impacto, estabilizadores y receptores de calor, y lubricantes deben de ser evaluados para determinar su compatibilidad con el reciclaje. De particular preocupación son los aditivos que causan que el polímero se decolore o se torne blanco o empañado después de ser re-fundido porque el material reciclado con poco empañado o coloración se devalúa mucho y tiene poco mercado. Esto es de particular interés dado que es difícil identificar el material con este efecto hasta que ya es demasiado tarde en el proceso de reciclado donde se ha puesto ya mucho costo al material.

Protocolo de prueba: por determinarse

PREFERIDOS

Aditamentos de PLA

Los aditamentos hechos con el polímero base y son recuperados en el proceso de reciclado sin causar ninguna contaminación o merma, por lo mismo agregan valor.

PERJUDICIALES

Aditamentos de papel

El proceso de recuperación de PLA puede usar un lavado para eliminar el pegamento y otros contaminantes a los niveles requeridos para hacer que el RPLA sea utilizable. Cuando el papel se somete a estas condiciones, se convierte en una pasta que es muy difícil de filtrar del líquido, lo que agrega una carga significativa a los sistemas de filtrado y tratamiento de agua. Las fibras de papel individuales que componen la pulpa son muy pequeñas y difíciles de quitar, por lo que algunas viajan con el polímero final. Las fibras de papel que permanecen en el RPLA se carbonizan cuando el material se reutiliza, lo que provoca una degradación de la calidad.

Aditamentos soldados

Cierta cantidad de un aditamento soldado no se puede separar del polímero principal en el proceso de reciclaje. Estos aditamentos, incluso cuando son molidos y hechos de materiales flotantes, causan problemas de contaminación y pérdida de rendimiento en ambos casos: ya sea cuando el PLA al que están unidos hace que la sección molida que contiene ambos polímeros se hunda, o cuando la sección molida flota.

Radio frecuencia (RFID´s) en empaques, etiquetas o tapas

A menos que sean compatibles con el reciclaje de PLA y se demuestre que no crean problemas de desecho en función del contenido de su material, se desaconseja el uso de RFID, ya que limita el rendimiento, introduce la contaminación potencial y aumenta los costos de separación.

Ver la sección “Requiere pruebas”

RESULTA NO RECICLABLE

Aditamentos PET y PVC

El uso de aditamentos de PVC y PET de cualquier tipo en el embalaje de PLA es indeseable y debe evitarse estrictamente. Esto incluye los termoformados de PVC que pueden confundirse visualmente con los termoformados de PLA. Las cantidades muy pequeñas de PVC o PET pueden contaminar gravemente y hacer que grandes cantidades de PLA sean inútiles para la mayoría de las aplicaciones de reciclaje. Además, el PET y el PVCson muy difíciles de separar en los sistemas de separación por densidades (el tanque de flotar/hundir) pues sus densidades son similares (densidades mayores a 1.0) que hace que ambos se hundan en estos sistemas.

 

REQUIERE PRUEBAS

Aditamentos metalizados o de metal

Los aditamentos de metal o que contengan algo metálico requieren ser evaluados para determinar la categoría apropiada de reciclabilidad de la APR.

Los ejemplos incluyen películas metálicas y sustratos metalizados que se hunden en el agua. En el proceso de reciclaje, estos elementos se identifican y eliminan junto con su componente de PLA en las primeras etapas, lo que provoca pérdidas de rendimiento, o pasan al proceso de reciclaje y causan un problema de contaminación. Como son más pesados que el agua, se hunden con el PLA en el tanque de flotación. Muchos de estos artículos son demasiado pequeños para ser removidos con maquinaria diseñada para remover metal, tales como la corriente de Foucault y los separadores ópticos.

PRUEBA BENCHMARK

https://plasticsrecycling.org/staging/images/Design-Guidance-Tests/APR-SORT-B-03-metal-sort-protocol.pdf