Moldeo por Inyección con bioplásticos y materiales de Origen Bio

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En el mundo en el que vivimos se generan muchos residuos, tanto de la industria como en los hogares. Antiguamente todos estos residuos se llevaban a un vertedero y se dejaban allí olvidados. Poco a poco, la sociedad se dio cuenta de que esa práctica era insostenible con el medioambiente y se decidió separar los residuos según el material del que estaban fabricados. Esto también trajo consigo el reciclado de varios materiales a nivel industrial, como es el caso del vidrio, el aluminio, el papel y diferentes plásticos.

En el caso de los plásticos, el reciclado supuso una gran ayuda para el medioambiente al reducir enormemente el volumen de residuos plásticos en los vertederos.

A medida que siguió avanzando la sociedad, esto no fue suficiente y sumado a la crisis del petróleo del 1973 en Estados Unidos se decidieron buscar polímeros que no fueran sintetizados o derivados del petróleo.

Para reducir el impacto de los plásticos producidos del petróleo como poliésteres, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliuretanos, polietileno, nylon y ABS, se empezaron a investigar y comercializar los primeros biomateriales, muchos de ellos obtenidos de diferentes especies del reino vegetal.

Hay que hacer una diferenciación entre que un plástico sea de origen bio y que sea biodegradable / biocompostable, ya que no es lo mismo y ni siquiera uno tiene necesariamente que estar vinculado con el otro.

¿Qué es un plástico origen bio?

Un plástico de origen bio, significa que se ha obtenido de unas materias primas renovables, como puede ser el caso de los derivados de la biomasa. Frente a los plásticos de origen bio, están los que se han obtenido de fuentes de energía no renovables como el petróleo. Es decir, que un plástico sea de origen bio o no, depende de la fuente de materia prima de la que se ha obtenido.

¿Qué es un plástico biodegradable/biocompostable?

También, hay que diferenciar entre un plástico que sea biodegradable/biocompostable y uno que no lo es. Que un material sea biodegradable/biocompostable implica que se degrada por la acción de microorganismos tales como bacterias, hongos y algas.

La diferencia entre los biodegradables y biocompostables es ligera. Para que se pueda considerar biocompostable, se ha de descomponer a una velocidad igual a la de materiales que son compostables, tales como hojas, papel y trozos de madera y  no deben dejar fragmentos que duren más de 12 semanas en el residuo, además, no pueden contener metales pesados o toxinas y deben permitir el crecimiento de plantas. Si el material no se degrada o se degrada a un ritmo extremadamente lento se considera que el plástico no es biodegradable.

En este gráfico se ven algunos ejemplos de plásticos clasificados según su origen y su biodegradabilidad:

PLÁSTICOS DE ORIGEN BIO

PLÁSTICOS BASADOS EN EL ALMIDÓN.

De todos los plásticos de origen bio y biodegradables destacan por su uso los plásticos basados en el almidón, son polisacáridos de origen vegetal y se suelen extraer de fuentes como la patata, el trigo y el arroz entre otros.

Usos y ventajas

Envases flexibles, bolsas, menaje, juguetes…

Inconveniente que tiene este tipo de plásticos es que tienen una mala resistencia frente al agua ya que son hidrosolubles.

PLÁSTICOS BASADOS EN EL PLA.

El PLA se obtiene mediante la polimerización del ácido láctico que se obtiene principalmente del maíz, trigo y de la  remolacha.

Sus usos principales son los envases, la impresión 3D, botellas, film retráctil…

Inconvenientes destacan su baja resistencia a los rayos UV.

EL PHBV (POLIHIDROXIBUTILVALERATO)

Es el menos conocido de los tres. Se consigue alimentando a dos tipos de bacterias llamadas “Alcaligenes eutrophus” y “Escherichia coli” con la glucosa procedente de restos de plantas de cosecha (patata, trigo…).

Se usa para diversas aplicaciones, entre ellas envasado de productos y sector médico, ya que es biocompatible, es decir, se trata un polímero que es compatible con el cuerpo humano o animal. Es un material bastante prometedor

Ahora mismo la principal desventaja es su coste de fabricación.

La siguiente tabla muestra el potencial de sustitución de materiales tradicionales por estos tres plásticos bio según sus propiedades mecánicas, precio y densidad.

++ Sustitución completa.

+ Sustitución parcial.

– Sustitución no posible.

BIOCOMPOSITES

No solo hay este tipo de polímeros al hablar de polímeros bio. Además de los nombrados anteriormente, hay veces que se decide llegar a una solución intermedia ya sea por coste, por propiedades mecánicas o por componente estético. De aquí nacen los biocomposites, que son una mezcla entre un polímero tradicional y fibras naturales.

Se  suele emplear una masa de fibras naturales  de entre el 20 y el 70% del peso total. Las fibras que más se utilizan son las de madera en forma de fibras, partículas o harina.

Las fibras más utilizadas son el cáñamo, el yute, el lino y el bambú. También se obtiene materia prima de residuos agroforestales como son las cáscaras de frutos secos, especialmente de la almendra y de las pipas de girasol o de los huesos de aceituna.

Dependiendo de la dureza de la madera seleccionada, características como el módulo de flexión y tracción del composite serán mayores o menores.

BIONANOCOMPOSITES

Similar a los biocomposites, son los bionanocomposites y que se hallan en fase experimental. La diferencia es que para que se pueda considerar bionanocomposite las partículas de fibra han de tener un tamaño inferior a 100nm.

La ventaja que estos tienen frente a los composites normales es que, debido a su bajo tamaño, la carga está distribuida de forma prácticamente uniforme por todo el material. Además, al ser las partículas tan finas pueden aumentar las características del polímero y hacer que si el polímero es biocompatible, no pierda esta condición.

Desde MOLDBLADE ECOFABRICACION trabajamos con una amplia gama de polímeros y composites tradicionales, Biodegradables, Hidrosolubles, Bioplasticos plásticos reciclados y cada día más, con biopolímeros y biocomposites. Si quieres realizar un proyecto contáctanos y contarás con un asesoramiento profesional y con una amplia experiencia en el sector de la inyección de plásticos.