Materiales ecológicos de base biológica son materiales fabricados total o parcialmente a partir de biomasa renovable, como almidón, celulosa, aceites vegetales o residuos agrícolas, en lugar de petróleo y gas fósil, y los materiales compostables a base de almidón son el subgrupo que combina una columna vertebral derivada del almidón con polímeros biodegradables para que el producto terminado pueda descomponerse en una instalación de compostaje. Son importantes porque reducen la dependencia de materias primas fósiles, pueden reducir la huella de carbono de los envases y productos desechables y brindan a las marcas una opción certificada de fin de vida útil para artículos que son difíciles de reciclar, como bolsas, revestimientos y utensilios de servicio de alimentos contaminados con alimentos.
Vale la pena tener en cuenta tres ideas desde el principio. Primero, lo biológico, lo biodegradable y lo compostable son tres propiedades separadas, y un material puede tener una sin las otras. En segundo lugar, el beneficio ambiental depende de la materia prima, el proceso y lo que sucede al final de su vida, no sólo de la etiqueta. En tercer lugar, las resinas a base de almidón son verdaderos materiales de ingeniería con sus propias reglas de procesamiento y funcionan mejor cuando se adaptan a la aplicación correcta. Las secciones siguientes explican los términos, las opciones de materia prima, cómo se elaboran los compuestos de almidón, cómo se comparan con los plásticos convencionales, dónde se utilizan, cómo procesarlos y certificarlos y cómo describirlos sin exagerar.
Los compradores suelen utilizar estas palabras como si significaran lo mismo. No es así, y mezclarlos conduce a especificaciones y afirmaciones erróneas.
| Término | Lo que describe | Cómo se verifica | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Basado en bio | El origen del carbono, a partir de biomasa en lugar de fuentes fósiles | Basado en bio carbon content by radiocarbon testing, for example ASTM D6866 | Polietileno elaborado a partir de caña de azúcar, que no es biodegradable. |
| biodegradables | La capacidad de ser descompuesto por microorganismos en condiciones específicas. | Pruebas de biodegradación en laboratorio, por ejemplo ISO 14855 para compostaje | Un poliéster de base fósil que se biodegrada en compost |
| Compostable | Se biodegrada y desintegra en un tiempo determinado en un proceso de compostaje, sin dañar el compost. | Certificación según EN 13432, ASTM D6400 o ISO 17088 | Una bolsa de abono certificada a base de almidón |
La lección práctica es que el contenido biológico indica de dónde proviene el carbono, mientras que la compostabilidad indica qué sucede cuando se desecha el producto. Una bolsa compostable a base de almidón puede ser ambas cosas. Una bolsa de polietileno de base biológica es de base biológica pero no es compostable, y una película compostable totalmente de base fósil es compostable pero no es de base biológica. Especifique cada propiedad por separado y solicite el informe de prueba que lo acredite.
No todas las materias primas biológicas tienen el mismo peso medioambiental. Una forma útil de compararlos es por generación, que describe cuán directamente compite la materia prima con los alimentos y la tierra.
| Generación | Materia prima típica | Ejemplos relacionados con el almidón | Consideraciones principales |
|---|---|---|---|
| primero | Cultivos alimentarios como maíz, yuca, papa y caña de azúcar. | Almidón nativo de maíz o tapioca | Utiliza tierras de cultivo y agua, puede competir con los alimentos, el impacto depende de las prácticas agrícolas. |
| segundo | Cultivos no alimentarios, residuos agrícolas y forestales. | Almidón de subproductos de procesamiento, celulosa de paja y cáscaras | Menos competencia alimentaria, necesita más procesamiento, los residuos pueden tener otros usos |
| tercero | Algas, flujos de desechos del procesamiento de alimentos, otros desechos orgánicos | Almidón recuperado de flujos de residuos industriales | Evita el uso del suelo, aún en desarrollo, la calidad y la oferta pueden variar. |
la mayoría Materiales compostables a base de almidón Los productos que se venden hoy en día utilizan materias primas de primera generación, principalmente maíz y yuca, porque el almidón de estos cultivos es abundante, consistente y de bajo costo. Éste es un motivo de preocupación y vale la pena mantener la escala en perspectiva. La producción mundial de bioplásticos es de aproximadamente 2 millones de toneladas al año, frente a alrededor de 400 millones de toneladas de todo el plástico, por lo que los bioplásticos representan muy por debajo del 1 por ciento del total y utilizan mucho menos del 0,1 por ciento de las tierras agrícolas del mundo. Aún así, a medida que crecen los volúmenes, se vuelve más importante obtener almidón a partir de residuos de procesamiento y granjas sostenibles certificadas. Pregunte a su proveedor de dónde proviene el almidón y si la fuente está certificada o es rastreable.
El transporte también importa. Mover material agrícola voluminoso a largas distancias agrega emisiones, por lo que una cadena de suministro que utiliza materia prima regional puede tener una huella menor que una que envía almidón a través de continentes. Incluya toda la cadena cuando juzgue un material, desde el campo hasta la puerta de la fábrica.
El almidón crudo es un polvo blanco formado por pequeños gránulos. No se puede fundir ni moldear como un plástico convencional, porque se descompone antes de fluir. El paso clave para fabricar una resina utilizable es convertir el almidón en almidón termoplástico, a menudo llamado TPS, y luego mezclarlo con otros polímeros biodegradables.
El contenido de almidón de los compuestos comerciales varía según la aplicación. Como guía general, puede oscilar entre aproximadamente el 20 por ciento y el 70 por ciento en peso. Un mayor contenido de almidón reduce el costo y aumenta la proporción de productos de base biológica, pero también tiende a reducir la resistencia al agua y el alargamiento, por lo que los grados de película generalmente contienen menos almidón que los grados rígidos moldeados por inyección.
Los compuestos de almidón pueden reemplazar al polietileno en muchas aplicaciones de películas y moldeados, pero no son idénticos a él. Conocer las diferencias le permite establecer expectativas realistas y diseñar en torno a ellas.
| Propiedad | Polietileno convencional | Compuesto compostable a base de almidón | Lo que significa en la práctica |
|---|---|---|---|
| densidad | Alrededor de 0,92 a 0,96 g por centímetro cúbico | Alrededor de 1,25 a 1,5 g por centímetro cúbico | Menos metros cuadrados de película por kilogramo |
| Sensibilidad a la humedad | muy bajo | Moderado a alto | Seca la resina y guárdala sellada. |
| Resistencia a la tracción de la película. | Aproximadamente de 10 a 30 MPa según el tipo | A menudo en un rango similar para grados de película. | Adecuado para muchas bolsas y forros. |
| Resistencia al calor | Moderado para HDPE, bajo para LDPE | Bajo a moderado | Verifique los límites de llenado y almacenamiento en caliente |
| Barrera al vapor de agua | bueno | inferior | No es ideal para alimentos húmedos de larga duración sin recubrimiento |
| Vida útil del producto. | Años | Meses a aproximadamente un año en buen almacenamiento. | Planificar la rotación de stock, evitar el calor y la humedad. |
Debido a que los compuestos de almidón son más densos que el polietileno, un kilogramo de material forma menos película con el mismo espesor. Un kilogramo de polietileno a razón de 0,92 g por centímetro cúbico, soplado en una película de 20 micrómetros, equivale a unos 54 metros cuadrados. Un kilogramo de un compuesto de 1,3 g por centímetro cúbico equivale a unos 38,5 metros cuadrados, aproximadamente un 29 por ciento menos.
Por lo tanto, el precio por kilogramo subestima la diferencia real. A modo de ejemplo, supongamos que el polietileno cuesta 1,3 dólares por kilogramo y un compuesto de almidón cuesta 3,0 dólares por kilogramo. La película de polietileno cuesta alrededor de 0,024 dólares por metro cuadrado y la película de almidón cuesta alrededor de 0,078 dólares, aproximadamente 3,3 veces más. Estos precios son ejemplos, no cotizaciones de mercado, pero el método es general. Compare siempre el costo por metro cuadrado o por artículo terminado y busque formas de recuperar valor, como reducir el tamaño o vender sobre la base del cumplimiento normativo y la imagen de marca.
Los mejores ajustes comparten una característica. El producto es difícil de limpiar o está contaminado con alimentos, se usa una vez y existe una ruta realista hacia el compostaje. En estos casos, la compostabilidad resuelve un problema real de residuos y permite que el envase viaje con los restos de comida a un sistema de procesamiento que pueda utilizarlos.
Para que un producto se considere compostable, debe estar certificado según una norma reconocida. Los principales estándares son EN 13432 en Europa, ASTM D6400 en Estados Unidos e ISO 17088 a nivel internacional. Prueban cuatro cosas.
| Requisito | Lo que se prueba | Criterio de aprobación típico |
|---|---|---|
| Características de los materiales | Contenido de sólidos volátiles y límites de metales pesados y flúor. | Dentro de los límites establecidos por la norma |
| Biodegradación | Conversión del carbono en dióxido de carbono en una prueba de compostaje en laboratorio. | Al menos el 90 por ciento en 6 meses |
| Desintegración | Desintegración física del producto en un ensayo de compostaje. | Al menos el 90 por ciento pasa un tamiz de 2 mm después de 12 semanas |
| Calidad del compost y ecotoxicidad. | Efecto sobre el compost terminado y sobre el crecimiento de las plantas. | Sin efectos adversos |
Estas pruebas se realizan en condiciones de compostaje industrial, generalmente a unos 58 grados Celsius con humedad y aire controlados. El compostaje doméstico es más frío, a menudo entre 20 y 30 grados Celsius, y lleva más tiempo, por lo que existe una certificación separada de compostaje doméstico con períodos de prueba más largos. Un producto que pasa la prueba industrial no es automáticamente apto para el jardín.
La certificación también depende de la formulación y el espesor exactos. Si cambia el espesor de la película, los aditivos o el proveedor, es posible que el certificado ya no cubra el producto. Solicite un certificado que indique el grado y el espesor máximo y manténgalo actualizado. En los vertederos, los plásticos compostables pueden descomponerse lentamente y liberar metano, por lo que no están diseñados para su eliminación en vertederos, y la etiqueta del producto debe indicar a los consumidores cómo deshacerse de ellos.
la mayoría starch based compounds run on standard blown film, cast film, injection molding, or thermoforming equipment, but they need attention to moisture, temperature, and shear. The guidance below is general, so follow the data sheet for your grade.
| problema | Causa probable | Solución típica |
|---|---|---|
| Burbujas, agujeros o película rugosa. | Humedad en la resina. | Secar la resina y mantener la tolva sellada. |
| Manchas oscuras o decoloración | Sobrecalentamiento o tiempo de residencia prolongado | inferior the temperature, purge, shorten the hold up |
| Película frágil o débil | Demasiado almidón, mala mezcla, material envejecido | Verifique el grado, la mezcla y la edad de la resina. |
| Burbuja inestable en película soplada. | Baja resistencia a la fusión, enfriamiento incorrecto | Ajuste la relación de soplado, el anillo de aire y las temperaturas. |
| Sellos débiles o desiguales | Ventana de sellado estrecha | Realice pruebas de temperatura y tiempo del sello |
| Pegar y bloquear | Almacenamiento en caliente, aditivo de bajo deslizamiento | Almacenamiento fresco y seco, ajuste el paquete de aditivos |
Varias fuerzas impulsan la demanda de materiales ecológicos de base biológica. Los gobiernos restringen los plásticos de un solo uso, establecen objetivos de contenido reciclado y renovable y, en algunos lugares, exigen envases compostables para artículos específicos. La Unión Europea tiene sus normas sobre plásticos de un solo uso y un reglamento de embalaje que establece requisitos para que ciertos artículos sean compostables, con fechas que dependen del producto. Muchos otros países, ciudades y estados limitan las bolsas de plástico delgadas y favorecen las alternativas certificadas. Las marcas también fijan sus propios objetivos, y los consumidores preguntan cada vez más sobre el origen y el final de vida de lo que compran.
| Desafío | Por qué es importante | Oportunidad |
|---|---|---|
| Mayor costo de material | Los compuestos compostables cuestan más que la resina convencional | La escala, la reducción de calibre y la demanda regulatoria reducen la brecha |
| Límites de rendimiento | Las propiedades de humedad, calor y barrera difieren | Nuevas mezclas y recubrimientos mejoran el rendimiento |
| Infraestructura de compostaje | No todas las regiones recogen residuos de alimentos | Las crecientes normas de recogida de residuos orgánicos crean demanda |
| Confusión del consumidor | La gente mezcla lo biológico, lo biodegradable y lo compostable | Las etiquetas claras y las instrucciones de eliminación generan confianza |
| Cambio en la cadena de suministro | Los convertidores deben probar y ajustar el equipo. | Las pruebas y el soporte de los proveedores hacen que el cambio sea más sencillo |
Los buenos proveedores pueden mostrar lo que venden. Utilice la siguiente lista de verificación cuando compare cotizaciones y solicite documentos, no solo reclamos.
| Artículo | Qué pedir |
|---|---|
| Basado en bio content | Un informe de prueba para el grado exacto, por ejemplo según ASTM D6866 |
| compostabilidad | Un certificado vigente según EN 13432, ASTM D6400 o ISO 17088 que indique el grado y el espesor máximo. |
| Contacto con alimentos | Una declaración o informe de prueba para su mercado, si el producto toca alimentos |
| Datos mecánicos | Resistencia a la tracción, alargamiento y resistencia al desgarro, con el método de ensayo y el espesor de la muestra. |
| Procesamiento de datos | Tasa de flujo de fusión con las condiciones de prueba, temperaturas recomendadas y guía de secado. |
| Materia prima | El tipo y origen del almidón, y cualquier certificación de sostenibilidad. |
| Embalaje y vida útil | Bolsas barrera contra la humedad, límites de almacenamiento y vida útil |
| Coherencia y apoyo | Datos de calidad de lote a lote, soporte de prueba y ayuda técnica con su equipo |
La frase ecológico es vaga y los reguladores de muchas regiones esperan que las afirmaciones ambientales sean específicas, precisas y estén respaldadas por evidencia. Las afirmaciones vagas pueden crear riesgos legales y erosionar la confianza. Los siguientes hábitos ayudan.
Son materiales fabricados total o parcialmente a partir de biomasa renovable, como almidón, celulosa o aceites vegetales, en lugar de petróleo y gas fósil. Sus beneficios dependen de la materia prima, el proceso y el final de la vida, así que verifique la evidencia detrás de cualquier afirmación.
Son materiales construidos a base de almidón termoplástico mezclado con polímeros biodegradables como PBAT o PLA, y certificados para descomponerse en condiciones de compostaje. Los productos típicos son bolsas de abono, revestimientos, películas para mantillo y utensilios para el servicio de alimentos.
No. Biobasado describe de dónde proviene el carbono y biodegradable describe si los microorganismos pueden descomponer el material. Un material puede ser de base biológica y no biodegradable, o biodegradable y no de base biológica.
Sólo si llevan certificación de compostaje doméstico. Muchos productos están certificados únicamente para compostaje industrial, que utiliza temperaturas más altas. Revise la etiqueta y siga las instrucciones de eliminación.
Según estándares industriales como EN 13432, los productos deben alcanzar al menos un 90 por ciento de biodegradación en 6 meses y desintegrarse en 12 semanas en una prueba de compostaje. Los tiempos reales dependen del espesor del producto y de las condiciones de compostaje, y la descomposición es mucho más lenta en condiciones frías o secas.
Los grados de película pueden alcanzar una resistencia a la tracción comparable para muchas aplicaciones de bolsas, pero difieren en sensibilidad a la humedad, resistencia al calor y propiedades de barrera. Elija un grado para la aplicación y pruebe el producto en uso real.
Muchas veces sí, con ajustes. Es necesario secar la resina, controlar la temperatura de fusión y observar el tiempo de residencia. Solicite al proveedor pautas de procesamiento y realice una prueba antes de la producción.
Las materias primas, los compuestos y la certificación cuestan más, y la mayor densidad significa menos metros cuadrados por kilogramo. Compare el costo por artículo terminado y considere la reducción de calibre y el valor del cumplimiento normativo.
No siempre. Los resultados del ciclo de vida dependen de cómo se cultiva el cultivo, qué tan lejos viajan los materiales y cómo se procesa y elimina el producto. Los materiales a base de almidón suelen mostrar una huella de carbono menor que los plásticos fósiles, pero debes verificarlo con los datos de tu producto.
Solicite el informe de prueba de contenido biológico, un certificado de compostabilidad vigente para el grado y espesor exactos, datos mecánicos y de procesamiento, fuente de materia prima, vida útil e instrucciones de almacenamiento, y soporte técnico para las pruebas.
Los materiales ecológicos de base biológica brindan a los fabricantes una forma de reducir el carbono fósil y ofrecer opciones certificadas de fin de vida útil, y los materiales compostables a base de almidón se encuentran entre las opciones más prácticas para bolsas, revestimientos, películas de mantillo y artículos de servicio de alimentos. Su valor es mayor cuando la aplicación les conviene, la materia prima y la certificación están documentadas y las afirmaciones en la etiqueta coinciden con la evidencia. Comience con las propiedades que necesita, solicite datos, realice una prueba en su propio equipo y compare el costo por artículo terminado.
Para ver los materiales que ofrecemos, visite nuestro Gama de resinas ecológicas de base biológica. , o envíenos el producto que desea fabricar, el equipo que utiliza y su mercado objetivo, y le sugeriremos un grado adecuado.
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