PLASTICOAT: Desarrollo de soluciones de reutilización y reciclabilidad para envases multicapa en el sector alimentario

Soluciones de reutilización y reciclado de envases en el sector agroalimentario desarrolladas en el proyecto PLASTICOAT por ITENE

Tiene como objetivo principal la generación de conocimiento para la mejora de las propiedades funcionales de envases alimentarios y, en especial, la reciclabilidad de envases compuestos por plásticos multicapa.

Contexto

Dos de las principales preocupaciones del sector de la alimentación tienen que ver con el desperdicio alimentario y la reciclabilidad de los envases.

La FAO estima que la cantidad de comida desperdiciada a nivel mundial alcanza los 1.300 millones de toneladas (un tercio de la producción total). Actualmente, la mayoría de las líneas en las que se trabaja para evitar este desperdicio de comida y alargar la vida útil de los productos alimentarios envasados son los materiales multicapa.

Estos envases suelen estar compuestos por una capa de material base (ej. PE, PP, PET) a la que se le añaden capas barrera de diferentes polímeros (ej. EVOH, PA o PVdC) que mejoran sus propiedades frente a la entrada de agentes externos como puede ser el oxígeno o el vapor de agua. Además, para unir el material base con el material barrera se suelen emplear otras capas de plástico que actúan como adhesivo.

Estos sistemas de envase tienen un alto coste de fabricación y conllevan una dificultad añadida en el reciclado y gestión de residuos, ya que los actuales métodos de selección (sorting) no son capaces de distinguir entre envase multicapa y envase monocapa, factor que causa que actualmente de las 2,5 Mt de residuos plásticos que actualmente se generan en España, un 58,94% de ellos esté representado por fracciones no reciclables.

Dada la tendencia a reducir el vertido como método de gestión de residuos, así como la publicación de la estrategia europea de plásticos, que indica que todos los envases de plástico en la Unión Europea deberán ser reutilizables, reciclables o compostables para el año 2030, resulta cada vez más necesario incrementar la reciclabilidad y reutilización de los materiales de envase multicapa de plástico.

Resumen y objetivos

El proyecto PLASTICOAT tiene como objetivo principal la generación de conocimiento para la mejora de las propiedades funcionales de envases alimentarios con el fin de extender la vida útil de los productos que contienen, así como incrementar la reciclabilidad y reutilización de los propios envases.

En concreto, se desarrollarán soluciones de envase multicapa flexibles y rígidos con mayores posibilidades de reciclabilidad y reutilización, en línea con los requisitos que se establecen en la estrategia europea de plásticos para la economía circular. Para ello se definen en tres líneas de actuación:

– Recubrimientos funcionales para facilitar la reutilización y reciclabilidad de envases alimentarios.
– Adhesivos funcionales para la mejora de reciclabilidad de envases alimentarios.
– Evaluación de reutilización y reciclabilidad de los sistemas de envase desarrollados.

PLASTICOAT plantea diferentes líneas de actuación sobre el envase y los procesos de reciclado para ayudar a la industria a afrontar los cambios en el marco normativo y en las tendencias de consumo.

Por un lado, la incorporación de propiedades funcionales (actividad bacteriostática y barrera a gases) en los componentes del envase (recubrimientos y adhesivos) permitirá aumentar el tiempo de conservación de los alimentos, ayudando así a impedir su desperdicio. Al mismo tiempo, la incorporación de estas funcionalidades mediante estos mismos componentes permitirá conseguir la misma funcionalidad obtenida en envases con materiales multicapa con una estructura mucho más simplificada y, por tanto, más sencilla de reciclar.

Paralelamente, se trabajará en la mejora de la reciclabilidad de este tipo de materiales plásticos multicapa a través del desarrollo de un sistema de deslaminado por métodos tanto físicos (temperatura, irradiación UV, etc.) como químicos (tratamiento con disolventes, compuestos oxidantes, ataques ácidos o básicos, etc.).

Resultados

Desarrollo recubrimientos barrera a gases (oxígeno y vapor de agua) que permiten reducir el número de capas de materiales en los envases asegurando la correcta preservación del producto en su interior. Todos los recubrimientos obtenidos reducen la permeabilidad al oxígeno respecto del PET -material que suele estar presente en este tipo de envases, en especial en aquellos empleados en la industria alimentaria- sin recubrir. La tasa de transmisión de oxígeno (OTR) se ve mejorado entre un 78-99%, mientras que la reducción en la transmisión de vapor de agua (WVTR) es de hasta un 25%.

Desarrollo de recubrimientos bacteriostáticos esprayables, aptos para contacto alimentario, con aplicación en envases rígidos de polipropileno para productos hortofrutícolas. En concreto, se han incorporado a barnices, aptos para ser aplicados por la técnica de esprayado, aditivos compatibles que permitan evitar el crecimiento de bacterias sobre la superficie del envase rígido y que resulten además aptos para el contacto alimentario. Al comprobarse su efectividad, esto permite garantizar que se cumplen los parámetros de seguridad necesarios para poder reutilizar este tipo de envases rígidos empleados en la distribución de frutas y verduras.

Deslaminado de envases flexibles y mejora de su reciclabilidad: Se ha modificado la formulación de los adhesivos empleados en los envases multicapa de forma que puedan responder a estímulos externos perdiendo su capacidad de adhesión y, por tanto, permitiendo la separación de capas. Para ello se han empleado materiales multicapa de envase flexible convencionales y se ha probado a degradar el adhesivo presente entre las capas, mayormente de naturaleza poliuretano. En los ensayos se ha comprobado que con determinadas condiciones de temperatura y alcalinidad y en combinación con disolventes específicos sería posible separar alguna de las capas tras propiciar la degradación del adhesivo. Este desarrollo ofrece la posibilidad de obtener materiales multicapa de alta calidad que se deslaminen solo cuando se aplican ciertos estímulos, siendo por tanto esto controlable. Esta solución, además, está adaptada a la tecnología de reciclado en uso sin necesidad de alterar el proceso actual.