Tapas y cierres futuros:más HDPE, más PCR

El HDPE con incorporación de PCR y PIR proliferará en tapas y cierres.

Se espera que el HDPE con contenido de reciclado posconsumo (PCR) y reciclado posindustrial (PIR) se convierta en dominante en los tapones y cierres futuros para alimentos y bebidas, así como para envases no alimentarios. Esta es la opinión de Brant Wunderlich, director de mercado de tapas y cierres de Nova Chemicals. En una discusión reciente con Plastics Technology , Wunderlich dio su opinión sobre cómo podemos esperar que sean los topes y cierres de 2030.

Si bien admite que las tapas y cierres de PP actuales superan en número al HDPE por un margen de dos a uno, ve que esta tendencia ya está cambiando a medida que el HDPE gana terreno. “El polietileno tiene una tasa de reciclaje mucho más alta que el PP, por lo que nuestro objetivo es diseñar para el reciclaje y la reducción de material. Los tapones de polipropileno suelen tener un revestimiento de LDPE, por lo que el HDPE permite un cierre totalmente de PE, lo que lo convierte en un mejor socio para las botellas de bebidas de PET que actualmente son mucho más recicladas que los tapones de PP / LDPE ”.

También es probable que desempeñen un papel importante en los cierres del futuro los cierres “atados” para garantizar que la tapa permanezca en la botella y entre en el flujo de reciclaje con ella para que no se convierta en basura. Estos ya son requeridos por la regulación de la UE que entrará en vigencia en 2024. Wunderlich concluye que es probable que la incorporación y el anclaje de PCR modifiquen las prioridades de la industria.

Factores que impulsan los cierres en nuevas direcciones

Las innovaciones que surgen en todas las etapas de la cadena de suministro de envases de alimentos y bebidas han mejorado la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad del envasado, y los cierres desempeñan un papel clave. Wunderlich espera una innovación continua con un mayor enfoque en la sostenibilidad, ya que las demandas de la legislación, los propietarios de marcas y los consumidores impulsan la necesidad de nuevas soluciones de mercado. “Una mayor colaboración a lo largo de la cadena de suministro es clave para garantizar que podamos cumplir con los nuevos objetivos de sostenibilidad sin comprometer los beneficios de los cierres de plástico en los que todos confiamos”.

El peso ligero, la incorporación de PCR / PIR y la reciclabilidad son factores clave que impulsan los cierres y las resinas de cierre del futuro.

Los factores clave que impulsan los cierres y las resinas de cierre hacia nuevas direcciones incluyen el aligeramiento, la incorporación de PCR y PIR y la reciclabilidad.

▪ Aligeramiento: Esto puede reducir la huella ambiental total de un producto, ya que se necesita producir, procesar y transportar menos materia prima. Dos avances en el aligeramiento merecen mención, según Wunderlich. El primero es un cambio en el acabado del cuello hace aproximadamente una década en muchos tipos de botellas de bebidas, donde la parte roscada del cuello de la botella se acortó, eliminando cantidades significativas de material para una reducción simultánea del peso del cierre del 20-30%. Una segunda implica una oportunidad pendiente para reducir el peso del cierre en un 20% adicional (aproximadamente) a través de más avances en el diseño del acabado del cuello para refrescos carbonatados.

Mientras tanto, se puede lograr un mayor grado de aligeramiento en los cierres para bebidas distintas del agua con PE de alto rendimiento, que ofrecen propiedades mecánicas mejoradas necesarias para los tapones y cierres de próxima generación. Estas propiedades se derivan de los avances en el diseño de resinas, como la distribución bimodal del peso molecular y el uso de comonómero de octeno, que proporcionan ventajas únicas sobre las resinas de PE convencionales. Estas resinas avanzadas también son viables en cierres que antes se limitaban a soluciones de dos partes a través de mejoras en el moldeado y la tecnología de moldes.

▪ Incorporación de PCR / PIR :Los procesadores han estado incorporando con éxito PIR en piezas moldeadas durante muchos años. La incorporación de PCR lleva esto un paso más allá. Wunderlich dice que hay muchos factores a considerar para incorporar de manera efectiva la PCR en los cierres para aplicaciones tanto en contacto con alimentos como sin alimentos. "En el futuro, estos factores jugarán un papel más importante en la determinación de los límites de lo que es factible a medida que las organizaciones busquen maximizar el contenido reciclado en tapas y cierres".

Wunderlich dice que las resinas vírgenes deben diseñarse teniendo en cuenta la incorporación de PCR. “La resina virgen en sí debe formularse para retener propiedades físicas clave a través de varios 'historiales de calor' de reciclaje mecánico, que tienden a degradar algunas propiedades del material e introducir volátiles. Las formulaciones de aditivos de vanguardia garantizan que la resina lista para reciclar muestre un olor y un rendimiento de color excepcionales mientras se procesa y se comporta como una resina virgen ”.

Nova Chemicals, por ejemplo, ahora ofrece un conjunto de “resinas listas para reciclar” de Surpass que se ha demostrado que permiten un mayor uso de contenido reciclado con resinas vírgenes, aumentan la demanda del mercado de materiales reciclados y ayudan a la industria a alcanzar los objetivos de sostenibilidad. “Permitir un alto porcentaje de contenido reciclado es relevante para cualquier empaque, pero en tapas y cierres significa una resina robusta con fortalezas que equilibran las debilidades de los materiales postconsumo de uso más general que están disponibles actualmente. La resina virgen ideal tiene una procesabilidad excepcional, resistencia al agrietamiento por tensión y dureza contra la deformación para resistir los rigores de las aplicaciones de tapones extenuantes, como refrescos carbonatados o bebidas de llenado en caliente ”.

Sobre el uso de PIR, Wunderlich señala que la mayoría de las veces se vuelve a poner directamente en el proceso de fabricación en la misma instalación donde se produjo por primera vez. Sin embargo, si se rechaza debido a que el rendimiento final del material no cumple con las especificaciones, o si no se puede reutilizar en la misma instalación, puede enviarse a un reciclador o venderse en el mercado abierto en una aplicación más adecuada.

▪ Reciclabilidad: Tradicionalmente, la mayoría de los cierres se han compuesto de dos o más materiales diferentes para cumplir con requisitos tales como prueba de manipulación o rendimiento del sello, pero ya se está llevando a cabo una transición a tapas de PE monomaterial totalmente reciclables. A medida que la importancia del reciclaje continúa creciendo con una mayor conciencia del consumidor y las mejoras en la infraestructura de reciclaje, el diseño para la reciclabilidad está resurgiendo como una prioridad entre las marcas.

Según Wonderlich, el enfoque de "tapones" es la mejor manera de garantizar que un cierre ingrese al sistema de reciclaje manteniéndolo en la botella. Las botellas de bebidas suelen ser de PET, mientras que el cierre monomaterial será de PE. La tecnología o los sistemas que separan la botella y el cierre en el proceso de clasificación ayudan a garantizar un flujo limpio de cada material.

Aunque el costo y la eficiencia de la producción continúan siendo factores importantes, las nuevas pautas y legislación de reciclaje darán forma a los cierres modernos y aumentarán el interés en elementos como las resinas de barrera reciclables y de sujeción.

Wunderlich señala que en el caso de las botellas pequeñas de HDPE, el beneficio de un cierre de PE completo es claro, ya que todo el contenedor es monomaterial y se puede reciclar en la misma corriente. Agregar el cierre de PP común en la separación de polímero de flotador / sumidero típico de hoy en día es problemático con estas botellas. Dado que tanto el PP como el PE flotan, no se separan fácilmente por densidad, lo que da como resultado una corriente de reciclado de PE con un nivel significativo de contaminación de PP.

Las botellas de PET para bebidas son un desafío diferente, ya que muchos cierres de bebidas, especialmente para refrescos carbonatados, están hechos de una carcasa de PP con un revestimiento de PE. La botella y el material del cierre se separarán en el proceso de flotación / hundimiento porque el PET se hunde. Sin embargo, todavía le queda una pieza de dos materiales cuyos componentes no se pueden separar. Como tal, un cierre completamente de PE ofrece la mejor reciclabilidad en este caso también.

Señala Wunderlich, “La tecnología de infrarrojo cercano (NIR) puede clasificar un contaminante menor, ya sea PP o PE, pero aún no se usa comúnmente y no funciona si la división está más cerca de 50/50. La clasificación electrostática es otra tecnología emergente que también puede separar PP de PE, pero aún se encuentra en sus inicios ”.