La siguiente entrada del blog es una copia reeditada del artículo original, «Formulating for Sustainability» (Formulación para la sostenibilidad), publicado por primera vez por Plastics Technology (PTonline.com) el 12 de diciembre. Todos los derechos editoriales pertenecen a Plastics Technology.
Puede leer el artículo original aquí: Formulating for Sustainability (Plastics Technology)

La demanda de uso de plásticos reciclados está creciendo, impulsada tanto por la presión normativa como por la influencia de las principales marcas mundiales. Muchos de estos objetivos son ambiciosos y algunos se han retrasado por problemas técnicos, pero no van a desaparecer.

gestión del color Hay tantos factores que pueden causar variaciones en el tono que la consistencia nunca se puede dar por sentada.

Afortunadamente, estas complejidades adicionales no son insuperables. La gestión digital del color puede contribuir en gran medida a garantizar que el producto final cumpla con los estándares de color aplicables de la marca o la industria. Además, los fabricantes de plásticos están desarrollando diversas estrategias para incorporar y ampliar el uso de materiales reciclados. É possível encontrar ideias criativas em todas as fases, desde a aquisição e o processamento até aos produtos e embalagens concebidos tendo em conta a diversidade dos materiais recicláve

¿Qué impulsa la demanda?

A evolução na indústria do plástico é frequentemente impulsionada pelos governos, e a aposta numa maior sustentabilidade não é exceção. Foram promulgadas leis rigorosas que exigem maiores percentagens de material reciclado na Europa e em estados norte-americanos com consciência ecológica, como Nova Iorque, Califórnia Oregon. As proibições dos plásticos descartáveis estão a aumentar em muitas regiões, enquanto os esforços de reciclagem estão a intensificar-se na China, na Índia e noutras partes do Sudeste Asiático. Embora as normas mais rigorosas sejam exigidas apenas na UE e na Califórnia, as marcas globais que pretendem vender nesses mercados têm de as cumprir.

Cualquier colorante en el plástico reciclado complicará el proceso de igualación de colores; no hay forma de filtrarlo.

Al mismo tiempo, grandes marcas como Adidas, Patagonia, Coca-Cola, Walmart y Amazon han convertido los plásticos reciclados en pilares fundamentales de sus compromisos de sostenibilidad, creando a menudo un efecto de goteo entre los pequeños y medianos socios que hacen negocios con ellas. Muchas industrias, especialmente las de envases, prendas de vestir y bienes de consumo, consideran ahora que el contenido reciclado es esencial, y no opcional.

Como resultado, los proveedores de todo el mundo se están ajustando para cumplir estas nuevas normas, lo que repercute en los precios, la disponibilidad y la innovación de los plásticos reciclados a nivel mundial.

Las materias primas

A maior parte dos plásticos reciclados provém de embalagens pós-consumo: os artigos que deitamos diariamente nos contentores de reciclagem. Os tipos mais reutilizados são o tereftalato de polietileno (PET), normalmente utilizado na fabricação de garrafas de bebidas, e o polietileno de alta densidade (HDPE), presente em produtos como garrafas de leite, frascos de champô e alguns recipientes para alimentos.

Não é por acaso que o PET e o HDPE correspondem aos números 1 e 2, respetivamente, nos símbolos de reciclagem impressos na parte inferior destes artigos. Dispõem de sistemas de reciclagem bem estabelecidos e de mercados sólidos, sustentados por uma procura constante.

Outros plásticos comuns, como o cloreto de polivinilo (PVC), o poliestireno (PS) e o polietileno de baixa densidade (LDPE — utilizado na fabricação de sacos de plástico para compras), são mais difíceis de reciclar. Todos estes produtos têm maior probabilidade de apresentar problemas de contaminação e o seu valor de revenda é mais baixo, pelo que acabam frequentemente em aterros sanitários.

Los residuos industriales, como la chatarra de las fábricas, son una fuente menos común, pero también pueden reciclarse porque son más limpios y fáciles de procesar.

Usos de los plásticos reciclados

Las empresas encuentran continuamente formas innovadoras de utilizar materiales reciclados, sobre todo en sectores como la moda, los bienes de consumo y los envases. Los plásticos reciclados acaban en todo tipo de productos, desde nuevos envases y almejas hasta botellas y ropa, pasando por muebles e incluso materiales de construcción. El PET de las botellas de refresco suele convertirse en nuevas botellas o hilarse en tejido de poliéster para ropa y calzado. El HDPE de las jarras de leche puede utilizarse en madera de plástico, tuberías o botellas de detergente. Algunos plásticos reciclados se utilizan en piezas de automóviles, juegos infantiles e incluso filamentos para impresión 3D.

Crear un conjunto de colorantes requiere un poco de esfuerzo, pero es un trabajo esencial que rápidamente te reportará dividendos cuando utilices materiales reciclados.

Unas pocas industrias -sobre todo la textil y la de envases no alimentarios- han encontrado formas de utilizar contenido 100% reciclado. Sin embargo, esto es poco frecuente, porque el plástico totalmente reciclado puede presentar problemas como fragilidad, decoloración o flujo de fusión incoherente, lo que lo hace menos fiable para muchas aplicaciones.

La mayoría de los productos utilizan una mezcla de plástico reciclado y virgen para mantener la resistencia, la facilidad de procesamiento y la consistencia en el rendimiento y el color. La mezcla final depende de la calidad del material reciclado, la normativa y los requisitos de rendimiento del producto.

Las Variaciones Inherentes Crean Desafíos de Color

Cualquier colorante en el plástico reciclado complicará el proceso de igualación de colores; no hay forma de filtrarlo. En consecuencia, los plásticos transparentes y sin colorantes tienen más probabilidades de ser reutilizados y son más demandados. Incluso sin colorantes de primer uso, los plásticos reciclados suelen tener ligeras variaciones de tonalidad causadas por usos anteriores o impurezas. Las altas temperaturas pueden debilitar la estructura molecular del polímero y causar decoloración. Esta degradación térmica es a menudo inevitable. Por ejemplo, las botellas de agua postconsumo suelen perder el color cuando pasan por procesos de filtración o limpieza, por lo que necesitan agentes clarificantes para recuperar su aspecto original. Los aditivos químicos, los restos de comida, los adhesivos u otros contaminantes también pueden crear incoherencias de color.

El plástico reciclado puede ser más sostenible, pero rara vez es verde, al menos en cuanto a su tonalidad. Dependiendo de cómo se procese, la resina recuperada suele tener un aspecto gris, amarillo o marrón. El gris suele ser el resultado de mezclar plásticos de distintos colores, creando un tono neutro. El amarilleamiento se debe al calor y a la exposición a la luz ultravioleta (UV), que descomponen el polímero con el tiempo. Los tonos marrones suelen deberse a impurezas, restos de colorantes u oxidación.

Como es difícil conseguir plástico reciclado puro y transparente, los fabricantes a veces añaden pigmentos para igualar el color o utilizan estos tonos apagados para productos en los que la apariencia no importa. Los colorantes y aditivos pueden mezclarse durante el masterbatching para ayudar a compensar las incoherencias, pero el nivel de control depende de la calidad de la materia prima reciclada. Para aplicaciones de gama alta, como envases o textiles, a veces se utilizan pasos adicionales de filtrado y clasificación para minimizar la variación de color antes de la mezcla. Es posible que se necesiten ajustes adicionales más adelante en el proceso para garantizar que el producto final cumpla las normas de color de la marca o del sector, sobre todo si la nueva mezcla se va a utilizar para moldeo por inyección, extrusión o soplado.

Es importante tener en cuenta que el color es sólo un aspecto que hay que considerar. Otras propiedades físicas suelen dictar la proporción máxima de material reciclado y el grado de control que tendrás sobre el aspecto de la mezcla. El proceso de igualación del color debe equilibrarse a menudo con los efectos de cualquier relleno, estabilizador, modificador de impacto, inhibidor de UV, lubricante u otros aditivos.

Una igualación de colores fiable empieza en la fuente

As empresas de reciclagem dedicam um grande esforço à separação dos plásticos por cor e tipo antes do processamento. Embora os fabricantes se esforcem por estabelecer uma cadeia de abastecimento o mais limpa possível — de preferência a partir de uma única fonte —, é difícil conseguir uma uniformidade de cor perfeita. Ainda se verificam muitas variações devido às diferenças nas matérias-primas, especialmente nos produtos pós-consumo.

A menudo es posible obtener resultados más consistentes con material “reelaborado”: subproductos plásticos generados por las propias operaciones de un fabricante o procedentes de otra fábrica.

Enmascarar las incoherencias

Los fabricantes pueden ajustar los colores con aditivos, tintes y técnicas de mezcla durante la producción. Cuanto más uniforme sea el material de origen, menos ajustes tendrás que hacer.

A pesar de estos esfuerzos, los plásticos reciclados rara vez alcanzan la consistencia de los materiales vírgenes. Como resultado, muchas marcas utilizan el porcentaje mínimo de material reciclado que cumple la normativa. Otra estrategia habitual es utilizar colores neutros u oscuros para ocultar las imperfecciones. Si un producto no necesita coincidir con los colores específicos de una marca, también puede ser posible incorporar los matices y variabilidades naturales del material reciclado.

El Reciclaje Químico Simplifica la Gestión del Color – Por un Precio

La mayor parte del reciclaje es un proceso mecánico que implica recoger, clasificar, triturar, lavar y fundir plástico para formar nuevos productos. Esto suele tener efectos indeseables en el color, haciendo que los plásticos parezcan lechosos, opacos o ligeramente grisáceos debido a los restos de colorantes, las impurezas y la degradación por el calor. Como ya se ha dicho, esto se nota especialmente en los plásticos transparentes como el PET, que pierden transparencia y se enturbian.

Una alternativa emergente es el reciclaje químico, que utiliza disolventes, agentes de despolimerización u otras sustancias químicas para descomponer los plásticos hasta su nivel molecular. Esto permite una pureza mucho mayor, con la contrapartida de unos costes más elevados. El reciclado químico puede devolver los plásticos a un estado casi virgen, lo que facilita mucho la gestión del color.

Utiliza un flujo de trabajo digital para obtener los mejores resultados

La clave para igualar el color con material reciclado es cuantificar su aportación de color. Se trata de un proceso complejo y continuo que se maneja más fácilmente con herramientas de gestión digital.

Los fabricantes que utilizan este flujo de trabajo miden cada material reciclado con un espectrofotómetro, produciendo una curva de reflectancia que cuantifica sus propiedades de color únicas. A continuación, estos datos pueden aplicarse mediante un software de formulación utilizando uno o varios materiales reciclados y pigmentos adicionales para igualar el color final deseado.

Los principales paquetes de formulación tienen funciones de reciclado que tienen en cuenta tanto el color como otras propiedades, lo que te permite ajustar múltiples factores. Por ejemplo, añadir dióxido de titanio puede aumentar el brillo al tiempo que mejora la resistencia al impacto y la dureza Mohs.

Si eres completamente nuevo en la igualación digital de colores, necesitarás un espectrofotómetro y un software de formulación capaces de gestionar las características ópticas únicas de polímeros, aditivos y pigmentos. Si ya utilizas estas herramientas con plásticos vírgenes, es fundamental que te asegures de que tu hardware, software y conjuntos de colorantes están actualizados. A partir de ahí, sólo es cuestión de añadir uno, o varios, nuevos materiales reciclados para contribuir al color y tener en cuenta la variabilidad inherente.

El plástico reciclado puede ser más sostenible, pero rara vez es verde, al menos no en cuanto a su tonalidad.

Aunque los proveedores de pigmentos pueden ayudarte a desarrollar tus juegos de colorantes, lo mejor para tu organización será producirlos utilizando su propia maquinaria y equipo de laboratorio. Así te asegurarás de tener en cuenta todas las variaciones de polímeros, pigmentos, aditivos y procesos que podrían afectar al color. También es fundamental actualizarlos cuando cambien los polímeros, las normativas, los proveedores o los pigmentos.

Crear un conjunto de colorantes requiere un poco de esfuerzo, pero es un trabajo esencial que rápidamente dará sus frutos cuando utilices materiales reciclados. Tendrás que crear un conjunto de muestras para cada pigmento, haciendo varias mezclas con blanco, así como una mezcla con negro y/o masstone para cada tipo de polímero que pienses medir, preferiblemente utilizando material virgen para establecer valores de referencia. Una vez tengas tus muestras, mídelas con tu espectrofotómetro. A continuación, puedes introducir las concentraciones de pigmento en el software de formulación de colores para calcular los datos ópticos, teniendo en cuenta el pigmento, el polímero, el grosor de la película, los aditivos, etc.

Este proceso debe repetirse para cada familia de polímeros con la que trabajes, porque los pigmentos se comportarán de forma diferente en cada tipo. También querrás medir las muestras existentes que tengan concentraciones conocidas de pigmentos para validar tu conjunto de colorantes.

Si utilizas muchos pigmentos, lo mejor será empezar con un número limitado, quizá los que sepas que vas a utilizar más a menudo o para una línea de productos concreta. Puedes ampliar el conjunto una vez hayas establecido el primer grupo de pigmentos y validado los resultados de la formulación. Una formación adecuada es fundamental para obtener resultados fiables. Los operarios necesitan al menos unos conocimientos básicos de teoría del color, incluidos los espacios de color como CIELAB o L*a*b* (ejes de luminosidad, rojo/verde, amarillo/azul) y diferentes métricas como Delta E (∆E), metamerismo y opacidad. También necesitarán formación práctica en el software de formulación que estén utilizando. El software Colibri de Datacolor, por ejemplo, suele requerir unos tres días de formación para un operador con cierta experiencia previa en color, y más si necesita una introducción a la teoría del color. Los operarios que aún no estén familiarizados con la gestión de color deberían plantearse empezar con un software de control de calidad para ganar confianza y experiencia antes de ocuparse de las formulaciones completas.

Establecer un flujo de trabajo digital puede ser complejo, pero merecerá la pena si piensas trabajar regularmente con materiales reciclados. Un sistema de gestión del color bien ajustado puede ayudarte a conseguir coincidencias de color más precisas, a pesar de las variaciones inherentes a los materiales reciclados. Un buen paquete de software también agilizará el proceso de encontrar el equilibrio adecuado entre materiales vírgenes y reciclados, a la vez que te ayudará a evaluar qué resultados de color pueden conseguirse con cualquier combinación dada.

SOBRE OS AUTORES: Na sua função de engenheiro sénior de aplicações na Datacolor, Earl W. Balthazar III is responsible for software applications for clients. Earl W. Balthazar III é responsável pelas aplicações de software para os clientes. Lleva más de 20 años en la empresa. Con 40 años de experiencia en la correspondencia de colores y el control de calidad, Balthazar es el experto en las aplicaciones de software de gestión del color y las soluciones personalizadas de Datacolor.

Desde hace más de 30 años, Rik Mertens forma parte integrante de Datacolor. Como experto en el sector de las pinturas y los recubrimientos y especialista en aplicaciones de todo el software de Datacolor, conoce a la perfección todos los entresijos de la gestión del color a lo largo de toda la cadena de suministro. Mertens colabora con grandes clientes internacionales del sector de los sistemas de impresión digital para definir e implementar soluciones de gestión del color adaptadas a sus necesidades. Además, colabora con los responsables de producto y el departamento de I+D para actualizar y mejorar el software de Datacolor.