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El proyecto InnoREX desarrolla una nueva tecnología para producir PLA que mejore la homogeneidad de la producción y excluya el uso de catalizadores metálicos

Envase alimentario a partir de PLA obtenido mediante extrusión reactiva usando energías alternativas

Carolina Losada. Departamento de Inyección de Aimplas (Instituto Tecnológico del Plástico) closada@aimplas.es

12/05/2014
La demanda de biopolímeros está creciendo rápidamente. Sin embargo, algunos de los procesos de polimerización de bioplásticos requieren del uso de catalizadores metálicos que al quedar retenidos en la matriz dificultan posteriores procesos de compostaje y valorización del mismo.

Para reducir estos problemas, el Instituto Tecnológico del Plástico (Aimplas), junto con otros once socios europeos (empresas y centros tecnológicos), ha puesto en marcha el proyecto InnoREX “Continuous, highly precise, metal-free polymerisation of PLA using alternative energies for reaction extrusion” de 42 meses de duración, financiado con fondos del Séptimo Programa Marco (FP7/2007-2013) bajo contrato no. 309802.

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En el proyecto InnoREX se está desarrollando una nueva tecnología para la producción de PLA que, entre otros beneficios, mejore la homogeneidad de la producción y excluya el uso de catalizadores metálicos. Hasta ahora, los catalizadores que contienen metal (típicamente: tin (II) 2-ethylhexanoate) se han utilizado para mejorar la velocidad de polimerización de lactonas, pero su sustitución por catalizadores orgánicos podría abrir nuevos aplicaciones a estos biopolímeros.

Para conseguir este objetivo, se está desarrollando un concepto novedoso de reactor en continuo (extrusión reactiva) usando energías alternativas de alto poder energético (Microondas, ultrasonidos, laser…). Además, se está investigando en la sustitución de los catalizadores que contienen metales por alternativos orgánicos, haciendo así el proceso y el producto más seguro para el medio ambiente.

Gracias a la incorporación de un viscosímetro en línea en la extrusora, se puede medir la viscosidad del material y modificarla o corregirla durante el proceso de producción con el fin de obtener un grado de polimeración del PLA adecuado a las necesidades del fabricante del envase.

Como se ha comentado, a la utilización de una tecnología de extrusión reactiva también se añadirá el empleo de energías alternativas a las convencionales como es el caso del láser, las microondas y los ultrasonidos. La aplicación de este tipo de energías, mejorarán la cinética de la reacción, aumentando la actividad del catalizador y garantizando alcanzar un PLA con un alto peso molecular, teniendo en cuenta el tiempo de residencia limitado que se tienen en extrusoras de doble husillo co-rotativas.

De forma paralela, el proyecto incluye la realización de todo un análisis del ciclo de vida del envase, donde se estudiarán ambos procesos (actual y el desarrollado en InnoREX) desde la procedencia de la materia prima hasta el final de uso de la aplicación donde se procese el nuevo PLA.

Para poder demostrar la procesabilidad del PLA desarrollado en proyecto InnoREX, se va a estudiar tanto la modificación de sus propiedades mediante el uso de diferentes aditivos para conseguir ser procesado por varias tecnologías de moldeo (extrusión e inyección principalmente). Para ello, uno de los socios, Talleres Pohuer, conjuntamente con Aimplas están trabajando en la definición de un envase monocapa de pared fina destinado al sector de alimentación, con el que se procesará el PLA obtenido en el proyecto, y así poder comparar sus propiedades finales con las que se podrían obtener con un envase fabricado con PLA obtenido por procesos convencionales.

Para ampliar información del proyecto InnoREX, contactar con Carolina Losada (closada@aimplas.es) o web www.innnorex.eu

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