Diseñar para reciclar: Objetos a base de materiales plásticos

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Diseño es la concepción original de un objeto u obra destinados a la producción en serie. No sólo se refiere a la forma de los objetos, al aspecto visible o perceptible de la imagen externa. Se refiere a cualquier tipo de concepción y no exclusivamente con el fin de que se comunique la imagen de un producto o servicio para que resulte atractiva al comprador o usuario.

Diseñar una pieza, objeto o un servicio en el campo del diseño industrial, requiere considerar la naturaleza, duración y la complejidad del propio diseño y posteriormente el desarrollo o modificación de un producto para aumentar sus prestaciones o cualidades funcionales y diferenciarlo del resto de productos similares a ser posible con un nuevo valor. Requiere revisiones y controles que permitan su verificación y validación. Conlleva considerar problemas de coordinación entre distintos especialistas con conocimiento de sus recursos técnicos en un trabajo de equipo.

Cuando se trata de diseñar un objeto a base de materiales plásticos, el diseñador, en este caso ya con base técnica no sólo de diseño gráfico, atenderá a los requisitos de la aplicación que se le quiere dar al objeto, como pueden ser la temperatura de aplicación, rigidez, resistencia al impacto, exposición a agentes químicos, ambiente... deberá elegir entre más de 100 familias de materiales posibles, sin olvidar las razones estéticas o de acabado.

Los diseñadores de productos plásticos deben tener muy presente que al final del ciclo de vida del producto debe ser todavía un material valioso fácilmente reciclable 

Los materiales plásticos presentan gran versatilidad de trasformación y por tanto de diseño. Elegido el material según la funcionalidad deseada para el objeto, a continuación debe someterse a la consideración de especialistas que determinan aspectos técnicos en relación a la procesablidad y condiciones de conformado de la pieza: inyección, extrusión de perfiles de film y de soplado, termoformado, compresión, etc. Si es por inyección, por ejemplo, se tiene que considerar cómo debe facilitarse el desmoldeo o arranque de la pieza del molde, deformaciones post-moldeo, si deben ensamblarse dos o tres partes con posterior atornillado o con inserciones, o puede soldarse, etc.

También cabe considerar la integración con aspectos ambientales como diseño conteniendo reciclados con fines de mejorar el comportamiento ambiental y obtener distintivos ecológicos o con menor huella de carbono-CO2, durante su ciclo de vida, campo conocido como ECODISEÑO que se aplica como herramienta de mejora del producto, planes de minimización de residuos y contribuyen a la imagen de la empresa. Falta por considerar el aspecto de Diseño Orientado al Reciclado con el objetivo de que al final de su vida útil, se pueda reciclar para producir materiales de calidad. 

Los diseñadores de productos plásticos deben tener muy presente que al final del ciclo de vida del producto, éste, debe ser todavía un material valioso fácilmente reciclable por la industria recicladora y pensando que los mercados mayoritarios de los reciclados plásticos, son los propios plásticos. Es decir, sustitución de plástico por plástico de características similares. Los expertos del sector y particularmente los recicladores y técnicos de los institutos tecnológicos conocen sobradamente que las mejores calidades y prestaciones son los materiales con mayor pureza (en argot del sector más limpios) sin contaminación por presencia de otros materiales o impropios.

La justificación es que la diferencia entre familias de materiales plásticos se debe a su naturaleza según su composición química. Dos productos, por tanto dos materiales, químicamente distintos suelen ser incompatibles entre si y no deben mezclarse. Si se mezclan, el resultado final de dichas mezclas de materiales poco compatibles suele traducirse en la pérdida de propiedades mecánicas, como son la resistencia a la tracción o la elasticidad. Queda pues establecido como primer requisito de la reciclabilidad, el que uno de los componentes sea mayoritario y si es necesario que estén presentes otros componentes, éstos sean fácilmente separables. Un problema típico, es la presencia de tapones de PP, en un reciclado de PE AD. Más de un 5 % de PP rebaja ostensiblemente las propiedades de un PE AD, por tanto es recomendable que en una botella de PE AD su tapón sea del mismo material.

Los plásticos foto y biodegradables tienen sentido en ciertas aplicaciones específicas

Es conocida la incompatibilidad de las mezclas. Son conocidas unas cuantas compatibilidades, las de algunas Poliamidas, la del PMMA y de PC con ABS, SAN o con PET, la del PVC con PC y poco más. Muchos camiones de materiales se han tenido que desechar por presencia de bajas cantidades de PVC en un PE o en un PET, PE en un PS, cauchos o siliconas en Botellas de PEAD. De aquí la necesidad de tener que procesar previamente las botellas de plásticos mediante selectores, con identificadores electrónicos, que son capaces de separar botellas de PE AD de las de PET dando una riqueza mínima del 95 % del componte mayoritario.

También es necesario separar entre si materiales aparentemente de composición similar, como es el PET del PLA. Como ayuda a la separación, antes que se desarrollaran e introdujeran con profusión en las plantas de reciclado los separadores automatizados, debía acudirse a la separación manual previa identificación, la cual se efectuaba quemando con un mechero y oliendo un trozo de material o ya también muy extendido el marcado con símbolos, como el conocido triángulo con flechas, en cuyo interior un número del 1 al 7 sirve de identificación.

Este grado de diferencia de comportamiento de los materiales es el motivo por el que los establecimientos de reciclado se hallan especializados por procesos adecuados a cada tipo de material: los que reciclan PE de botellas, los que reciclan filmes de PE, reciclado de PET, de PVC, monofilamentos de PET o de PA, Plásticos técnicos, triturado-lavado de cajas utilizan procesos y conocimientos también diferenciados.

La diversidad de materiales en un objeto, aunque predomine el plástico es una barrera al reciclaje. La Association (USA) Post-Consumer Plastic Recyclers, considera reciclables los envases y por extensión otros materiales que se puedan agrupar en balas identificables, es decir incluye el poder agrupar materiales para su gestión, poder ser sometidas a clasificación automática y puedan ser reciclados a un coste razonable sin deterioro de la calidad del reciclado. La asociación ofrece para consultar su guía de reciclabilidad.

Mediante la web de PRE, puede accederse al programa RecyClass, una herramienta de consulta on line en la que se puede chequear el nivel de reciclabilidad de un envase en una escala de A a F. Si se obtiene un nivel A o B, se puede solicitar una certificación que acredita el nivel de reciclabilidad. Para el grado F indican que el mejor procedimiento de valorización es la valorización energética.

También recomendamos vivamente acudan a consultar la web de ECOEMBES en la que encontrará buenas prácticas y cuadernos técnicos de ecodiseño, de contenido dirigido a envases y materiales de envases en general (metal, papel, cartón, plásticos) en la que se muestran ejemplos de aplicaciones.

Los materiales plásticos presentan gran versatilidad de trasformación y por tanto de diseño

Otro motivo de dificultad para el reciclaje es el marcado o etiquetado sobre el mismo envase. Un obstáculo típico era el serigrafiado sobre las botellas, hoy en día, para gran consumo, prácticamente es sustituido por etiquetas adhesivas o banderolas adheridas con una pequeña cantidad de cola soluble en aguas alcalinas y que despegan en caliente (a unos 60-80 ºC). Ya son frecuentes, entre las medidas de ecodiseño, considerar la reducción de las etiquetas o de las superficies de impresión. No obstante, la separación de las etiquetas resistentes al agua y con adhesivos fuertes es un problema que persiste. Se han formado algunas plataformas de recicladores, en USA y en la UE, precisamente para concertar con los fabricantes de etiquetas el empleo de colas fáciles de despegar de los envase de plásticos.

Por motivos similares es de más calidad el reciclado de un material teñido en masa que el de una pieza pintada. Un ejemplo de cómo evolucionó el diseño de botellas, facilitando el reciclado, es el de las botellas de PET para aguas minerales y bebidas gaseosas. El fondo de la botella, era redondeado, requería una base que inicialmente era de PE AD. Hoy en día, los fondos de las botellas son de 5 lóbulos, que permiten que las botellas se mantengan en pie sin necesidad de suplementos. El marcado se realiza sobre banderolas de PP, fáciles de desprender y separar en el proceso de reciclado, y si se fijan en los tapones roscados, llevan un resalte interior cónico que facilita la obturación, sin necesidad de incorporar redondeles sellantes en los fondos de tapones.

En el sector de envases, los denominados flexibles y los obtenidos por termoformado de láminas, aún presentan barreras a su reciclado. La función primordial de los envases para el sector alimentario es la preservación del alimento envasado. Así es lógico que una bebida refrescante utilice PET en lugar de PEAD motivado por la distinta permeabilidad al paso de los gases, mucho más impermeable el PET que el PE. Esto ha dado lugar a que los diseñadores de envases flexibles y de láminas, atendiendo al requisito prioritario de preservar el alimento envasado, teniendo como señuelo la impermeabilidad del vidrio o la de los envases metálicos, e incluso el filtro a la luz o buscando la opacidad, han desarrollado materiales multicapas en que las propiedades se obtienen superponiendo capas de materiales de diferentes características. Ejemplos los tenemos en las láminas multicapa sobre soporte PET o de PA, para termoformado. Son materiales difíciles de reciclar, y los procesos que se desarrollan buscan la separación previa de los materiales por capas. Un proceso conocido es el de la empresa Sulayr, que permite una separación de las capas de cada uno de los materiales previa a su reciclado. De hecho se considera que el diseño orientado a la reciclabilidad aplicado a esta tipología de envases no ha recibido la atención que se dedicó y aplicó al sector de las botellas y que los esfuerzos deben dirigirse a alcanzar unas calidades como se han alcanzado con el reciclado de botellas.

Otro problema de preocupación es el desarrollo que pueda tener la presencia de plásticos formulados para que se degraden. Los plásticos foto y biodegradables tienen sentido en ciertas aplicaciones específicas. De hecho la expansión de los materiales plásticos es debida a sus buenas propiedades de conservación, aunque la luz solar es capaz de degradarlos como ocurre con los films de los invernaderos agrícolas, pero la degradación forzada o acelerada no es la solución ambiental a la mala gestión y abandono de los residuos.

Hacer que los plásticos sean degradables, sin una razón técnica de aplicación, es un mal uso de los recursos al inhabilitarlos para una larga vida y por tanto su reciclaje. Como comentan algunos expertos, “antes quemarlos” y aprovechar su contenido energético que perderlos degradados.

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