"La caracterización es una herramienta de control de calidad, es un paso previo y posterior imprescindible en todo proceso de fabricación"

Entrevista a Raquel Requena, investigadora líder de Salud y Seguridad del Consumidor y del Medio Ambiente de Aimplas

Nerea Gorriti17/07/2023

"La caracterización de materiales es el proceso mediante el cual se estudian las propiedades químicas, físicas, mecánicas, térmicas, etc. de un determinado material plástico. Dicho proceso se realiza con el objetivo de evaluar las características de ese material o producto y de esta manera poder realizar estudios comparativos para selección de materiales, controles de calidad, validaciones de procesos de fabricación y cumplimiento de legislación entre otros", con estas palabras, Raquel Requena, investigadora líder de Salud y Seguridad del Consumidor y del Medio Ambiente de Aimplas, define la caracterización de plásticos, que será el eje del congreso sobre control de calidad en los plásticos Charplast. La primera edición en formato de Seminario Internacional del Seminario de Caracterización de Plasticos se celebrará el 28 y 29 de septiembre en Aimplas.

¿Qué tipos de ensayos y análisis se realizan sobre materia prima y producto acabado de plástico de forma más habitual?

En general, cuando hablamos de materias primas existen una serie de ensayos a nivel físico- químico cuyo resultado evidentemente viene condicionado por la propia estructura química, es decir, la composición, del material. En este punto, las técnicas cromatográficas pueden aportar información acerca de los aditivos, así como información acerca de la presencia de impurezas o productos de reacción. Generalmente suelen ser ensayos de identificación del material, análisis de densidad y algún tipo de parámetro reológico que nos dé información sobre la procesabilidad del material en cuestión. Este último punto es importante porque todos los materiales termoplásticos se transforman en estado fundido y es importante predecir a partir de qué tipo de proceso de transformación podré obtener un producto final.

Raquel Requena, investigadora líder de Salud y Seguridad del Consumidor y del Medio Ambiente de Aimplas.

En este sentido, cuando hablamos de producto final, entran en juego una serie de análisis o pruebas a nivel mecánico, funcional y de seguridad que serán las que nos den las claves para asegurar la calidad de un determinado producto en el contexto de su aplicación final. Respecto a esto, podemos tener desde pruebas de esfuerzo, térmicas, eléctricas, de emisiones de compuestos orgánicos volátiles; hasta otras encaminadas a validar la seguridad alimentaria como son los ensayos migración global y especifica, el análisis sensorial mediante paneles de expertos o con la utilización de equipos avanzados de cromatografía, el estudio acerca de la presencia de sustancias añadidas inintencionadamente (NIAS); así como aquellas encaminadas a validar la funcionalidad como por ejemplo resistencia al lavado en lavavajillas, compatibilidad química, permeabilidad a gases, etc.

¿Cuáles son las tecnologías más novedosas?

Estamos en un momento en el que las tendencias cambian a gran velocidad en un contexto de materias primas y productos cada vez más inestable y exigente a todos los niveles. El personal investigador que trabaja en los laboratorios, junto con las compañías proveedoras de equipos de ensayos, trabajan de forma continua para dar respuesta a las necesidades relacionadas con el control de calidad que mercado, clientes y sociedad requieren.

Cada vez es más frecuente y cobran mayor importancia las tecnologías de análisis y ensayos que estudian la durabilidad de los materiales y productos en el tiempo bajo condiciones adversas o, en general, agentes externos. Además, a la vanguardia de las técnicas de caracterización se sitúan las técnicas combinadas o acopladas que pueden ayudarnos a extraer una información más precisa y de forma más exhaustiva. No obstante, más allá de lo que serían las tendencias y las tecnologías a nivel general de control de calidad que, evidentemente, cada vez se desarrollan de manera más rápida, no podemos olvidarnos de todos los análisis que se realizan sobre los materiales y productos plásticos con el objetivo de garantizar la seguridad de las personas, por ejemplo, todos los ensayos que se llevan a cabo en el contexto de los materiales plásticos en contacto con alimentos, así como la detección y cuantificación de microplásticos en los diferentes ambientes donde se pueden encontrar.

¿De qué manera se puede mejorar el proceso o producto, mejorando la calidad y competitividad del producto final mediante el control de calidad?

Como explicábamos antes, la caracterización es el un proceso de estudio de los diferentes tipos de propiedades tanto de materiales como de productos. Cuando se fabrica un producto en cuestión, más allá de la rentabilidad económica que se busque, el objetivo real, además de generalmente, cubrir una necesidad concreta, es que dicho producto cumpla correctamente con el uso final al que va destinado. En ese marco, la caracterización y las propiedades experimentales que obtenemos en este proceso nos ayudan a simular las condiciones reales a las que va a ser sometido el material o producto en la realidad y nos permiten predecir cuál será su comportamiento en servicio y realizar un buen control de calidad. De esta manera, seremos capaces de modificar, cambiar o adaptar el material o producto a los requisitos mínimos que se establecerán como adecuados para su uso. Sin este paso, no podemos garantizar ni la seguridad ni la funcionalidad del material o producto. En resumen, podemos decir que la caracterización es fundamental a la hora de formular y transformar un producto asegurando su calidad.

A grandes rasgos, ¿en qué puede ayudar realizar un ensayo de caracterización a un transformador?

Cuando se habla de materia prima, en el caso de los plásticos, la caracterización reológica, más en particular, el valor de índice de fluidez ayuda a las empresas transformadoras de materiales plásticos a interpretar si un determinado material es apto para un proceso de transformación u otro. Por otra parte, al procesar el material en cuestión y obtener la pieza con la forma final, la comparación de los datos obtenidos de la caracterización con los criterios establecidos como mínimos, puede revelar si ha habido alguna anomalía en el proceso o si todo está funcionando como estaba previsto.

En definitiva, la caracterización es una herramienta de control de calidad, tanto de materiales como de procesos y, es por este motivo, que se convierte en un paso previo y posterior imprescindible en todo proceso de fabricación.

Si en un proceso de producción el material plástico da problemas al transformador, ¿pueden en un centro tecnológico determinar las causas de fallo o problemas? ¿De qué forma?

Los centros tecnológicos tienen una clara ventaja frente a otro tipo de entidades y es que por su condición de centro de investigación son capaces de combinar sus recursos como laboratorio de ensayos con su expertise en I+D+i en el ámbito de los materiales en los que están especializados. Esto les permite, desde un punto de vista analítico, pero, teniendo en cuenta su experiencia en el campo de innovación muy aplicada de forma directa a cliente y a mercado, realizar estudios de causas de fallo y detectar y dar solución a problemas que se pueden presentar a la hora de procesar un material con el objetivo de fabricar un determinado producto.

Desde Aimplas, tenemos una dilatada experiencia y trabajamos cada día con el objetivo de, utilizando las herramientas de que disponemos y de la forma más vanguardista posible, ayudar a las empresas a desarrollar sus materiales, sus tecnologías y sus productos con éxito. Y, dentro del marco que nos ocupa, la caracterización y el control de calidad son herramientas que contribuyen a dar luz a muchos de los retos a los que se enfrentan no solamente las empresas fabricantes de materias primas y productos finales, si no también, la sociedad.

Termoplásticos, termoestables y cauchos o elastómeros son los tres grandes grupos, ¿cuáles presentan mayores desafíos en este campo?

Los tres bloques de materiales, termoplásticos, termoestables y elastómeros, representan temáticas que abren un campo muy amplio de posibilidades y desafíos. Y esto no es solamente por los materiales que son en sí, si no por el contexto que actualmente tenemos en la sociedad. Los tres tipos de materiales están presentes en una gran cantidad de productos y en muy variados sectores con lo que, desde mi punto de vista, es importante trabajar en el desarrollo de nuevas metodologías de análisis y ensayos que permitan sacar el máximo partido y arrojar datos que apoyen de forma adecuada el desarrollo de materiales más sostenibles y alineados con el modelo de economía circular que consideramos que debemos llegar a implementar en la sociedad actual. En esta línea, es importante destacar que el reto no está solamente en la caracterización de estos materiales como tal, si no, yendo un paso más adelante, en desarrollar metodologías que cubran las necesidades de control de calidad de estos mismos materiales, pero procedentes de un proceso de reciclado.

¿Está suponiendo la irrupción de nuevos materiales un reto?

La irrupción de nuevos materiales como los plásticos biodegradables y/o compostables ha traído consigo la necesidad de desarrollar y sobre todo estandarizar nuevas metodologías de ensayo que permitan catalogar a determinados materiales como biodegradables y/o compostables.

Algo parecido ha ocurrido con los envases y artículos reutilizables, para los cuales hasta hace un par de años no se disponía de ensayos que permitieran evaluar su carácter reutilizable. En este contexto la normalización y los sistemas de certificación son claves. Para ello, Aimplas participa en numerosos comités técnicos de normalización en la elaboración de normas y es laboratorio reconocido por diferentes entidades de certificación para la realización de los ensayos pertinentes, tanto a nivel nacional como internacional.

¿A qué otros retos tecnológicos se enfrenta el control de calidad?

En materia de salud y seguridad las técnicas cromatográficas se enfrentan a cambios legislativos que hacen necesaria la adquisición de equipamiento avanzado como son los detectores de alta resolución capaces de detectar un gran número de sustancias mediante análisis no dirigidos y alcanzar límites de detección significativamente más bajos.

En esta misma área, en los últimos años surge la preocupación por los posibles efectos perjudiciales de los microplásticos sobre la salud y el medioambiente. En este contexto, se hacen necesarias nuevas técnicas y metodologías para extraer, identificar y cuantificar microplásticos de diferente naturaleza, morfología y tamaño en diferentes matrices como pueden ser agua, lodos, alimentos, etc. Gracias a ellas se está avanzando ya en la prevención.

Por último, de forma general, la incursión de nuevos materiales, más sostenibles y amigables para el medio ambiente, hace necesaria la adaptación de muchos de los métodos clásicos de caracterización, algunos de los cuales repasaremos en el bloque 1 del Seminario.

La economía circular es actualidad, ¿cómo afecta el reciclaje a la caracterización del sector?

Realmente, en la mayor parte de los casos, los materiales reciclados se caracterizan mediante las mismas técnicas o metodologías que se emplean en los materiales vírgenes. Es cierto que el mayor reto en este tipo de materiales está en conseguir igualar o acercarse lo más posible a los materiales vírgenes en lo que a su calidad se refiere. En este contexto, se entiende que las técnicas de caracterización pasen por el uso de los mismos equipos de forma general. Sin embargo, hay casos concretos que, debido al origen o trazabilidad de los materiales reciclados, se hace necesario desarrollar métodos alternativos que permitan caracterizar de manera más eficaz este tipo de materiales.

En el Seminario Charplast se abordarán, dentro de los bloques 2 (Caracterización de reciclado) y 3 (Caracterización/Certificación en economía circular) principalmente, algunas de las técnicas vanguardistas que se han ido desarrollando o se están desarrollado para poder dar respuesta a las necesidades que surgen cuando se habla de ensayos y control de calidad en materiales reciclados.

También tendremos ponencias como la de Repsol (bloque 5) en la que se abordarán los retos en materia de requisitos de calidad y caracterización para las aplicaciones de plásticos en contacto con alimentos.

Para conocer profundamente los materiales plásticos son necesarios los ensayos y análisis, ¿cómo puede Aimplas ayudar a las empresas?

Aimplas dispone de un Laboratorio de ensayos acreditado por ENAC conforme a la norma UNE-EN ISO/IEC 17025 y actualmente es el primer centro español en oferta de ensayos acreditados para la industria del plástico. La acreditación de nuestros ensayos otorga confianza y fiabilidad de los resultados, constituyendo un gran respaldo a la hora de tomar decisiones. Además, minimiza riesgos o rechazados de productos y favorece la aceptación de los productos de la empresa en nuevos mercados.

Además, Aimplas ofrece asesoramiento técnico personalizado en materia de caracterización y ensayos a la hora de definir la estrategia de caracterización para llevar a cabo un buen control de calidad (identificar causas de fallos, validar cumplimiento de requisitos legislativos, interpretar informes de resultados, fichas técnicas, etc).

Por último, pero no menos importante, Aimplas también ofrece formación en diferentes formatos, con el objetivo de proporcionar los conocimientos técnicos y prácticos necesarios para que los profesionales del sector del plástico puedan afrontar los retos actuales a los que nos enfrentamos en materia de caracterización y ensayos de materiales plásticos.

Háblenos de las certificaciones, ¿cuáles hay? ¿Es difícil estar informado de todas las novedades?

Los sistemas de certificación ayudan a las empresas comprometidas a diferenciarse dentro del mercado. Así, mediante el uso de certificaciones, las empresas son capaces de aumentar la confianza tanto en sus clientes directos como en la sociedad, ya que nos permiten estar informados de forma veraz.

En el contexto de la economía circular disponemos de las certificaciones en materia de reciclado, ya sea contenido en reciclado, reciclabilidad; reutilización; biodegrabilidad y/o compostabilidad.

Las empresas asociadas a Aimplas cuentan entre sus beneficios con la ventaja de poder acceder de forma gratuita al Observatorio del Plástico, una herramienta de Vigilancia Tecnológica e Inteligencia Competitiva que permite tener acceso a toda la información relevante para la industria del plástico actualizada a diario, entre la que se encuentra toda la información relativa a las nuevas certificaciones.

El Seminario Internacional de Caracterización de Plásticos, ¿A quién está dirigido? ¿qué objetivos tiene?

La primera edición en formato de Seminario Internacional del Seminario de Caracterización de Plasticos está dirigida especialmente a profesionales de los diferentes sectores de la industria del plástico, pero también a profesionales de la academia, con el objetivo de proporcionarles un conocimiento avanzado en materia de caracterización y control de calidad que les permita tomar decisiones informadas para desarrollar productos y hacer crecer su negocio.

¿Cómo animaría a los profesionales a asistir al congreso?

Además de los conocimientos en materia de control de calidad y técnicas avanzadas en caracterización, el Seminario Internacional de Caracterización de Plásticos reunirá a especialistas de los diferentes sectores de aplicación del plástico, generándose foros de debate en los que se discutirán los principales retos y soluciones en materia de control de calidad y técnicas avanzadas de caracterización de plásticos.

De forma general, la incursión de nuevos materiales, más sostenibles y amigables para el medio ambiente, hace necesaria la adaptación de muchos de los métodos clásicos de caracterización, algunos de los cuales repasaremos en el bloque 1 del Seminario