Tintas biodegradables: hacia la impresión amigable con el ambiente

El actual desarrollo tecnológico y las necesidades de disminuir los efectos contaminantes de los empaques plásticos ha centrado la atención en diferentes opciones, incluyendo las tintas biodegradables.

Desde el punto de vista de impresión, flexografía y tintas, existen ciertos temas que entran en el ámbito laboral y que se quieren en los productos, pero que de alguna manera son difíciles de comprender por varias razones, entre ellas que al tratarse de conceptos nuevos, no están bien definidos o no se conocen bien.

Haciendo historia, hasta mediados del siglo pasado el papel era el empaque por excelencia y gracias al descubrimiento de polímeros como el polietileno, polipropileno, nylon y poliéster, entre otros, se alcanzó un gran salto en la manera de empacar y conservar alimentos, así como productos de consumo, los cuales antes eran impensables de manejar de manera eficiente o adecuada.

A finales del siglo pasado fuimos testigos de algunas de las peores consecuencias con respecto al procesamiento, reuso y disposición de estos empaques.

De esta manera, lo que aparentemente era muy bueno para conservar alimentos frescos, conservar productos de uso personal o en general productos empacados en películas plásticas, tenían un grave problema de acumulación.

Actualmente una de las principales áreas de desarrollo con respecto a los empaques es tratar de acondicionarlos para que no generen el exceso de basura, y al mismo tiempo disponer de ellos o reciclarlos para generar otros productos igualmente útiles y que no contaminen el ambiente.

Algunos de los conceptos que se manejan como nuevos términos y aplicaciones se refieren a los empaques reciclables y / o biodegradables, sin embargo no se comprende completamente éstos términos.

Reciclables

Esta característica se dice de un producto que puede volver a usarse, ya sea con algún proceso de recuperación o para manufacturar otro bien de consumo aprovechando el primero. En esta característica, el segundo producto puede tener una calidad menor al primero, como el papel kraft, que se usa en la elaboración del cartón corrugado a partir de papel reciclado.

Otra característica importante es la cantidad de producto reciclado que se puede reutilizar y que determina las características del artículo nuevo, por ejemplo, el porcentaje de polietileno que se reutiliza en la extrusión de películas partiendo de una resina virgen y que, normalmente, el mismo producto extruido se vuelve a usar en el proceso, generando poco desperdicio.

Limpieza, un proceso caro

La facilidad de reuso está definida por los componentes del producto a reciclar y el grado de transformación que sufra en el primer proceso.

Si los empaques de polietileno no tuvieran tinta o adhesivos se podrían reciclar con mayor facilidad, o si se tuviera un proceso de destintado eficiente del empaque se podría, idealmente, lavar la tinta y reusar la película más fácilmente, sin embargo los procesos de limpieza son muy caros y hacerlo para películas de bajo costo no justifica emplearlas de manera masiva.

Un ejemplo interesante son los procesos de reciclado de botellas PET, donde se ha encontrado cómo regresar a etilenglicol y ácido tereftálico, componentes básicos. Actualmente las grandes compañías refresqueras están en la etapa de optimizar este proceso para hacerlo económicamente viable, así como de conseguir las patentes de la mejor manera posible.

Otro caso en el que se ha invertido mucho dinero y esfuerzo es en los procesos de destintado del papel periódico, sin mucho éxito a nivel comercial.

En el caso de los empaques flexibles no se tienen todavía muchas alternativas económicamente viables para regresar una bolsa laminada o una bolsa de detergente a sus componentes originales de manera eficiente. La reutilización de los empaques se ha ido concentrando más en los conceptos de biodegradabilidad.

Tintas biodegradables

Se dice que un producto es biodegradable si está bajo ciertas condiciones predefinidas, ciertos microrganismos descomponen el material en agua, CO2 y lo que se conoce como biomasa.  Algunos plásticos tienen esta característica actualmente, pero la mayoría no lo son bajo la forma de fabricación actual.

Actualmente existen varias películas que cumplen con éstas normas y que se comercializan como biodegradables, hechas a partir de celulosa, almidones de maíz  o ácido poliacrílico.

La desintegración de estos productos generalmente se lleva a cabo en instalaciones especiales y bajo controles de humedad, temperatura y tiempo predeterminados, para evaluar bajo qué condiciones la película es desintegrada por los microrganismos.

Se dice que un producto es compostable (se transforma en composta) si cumple con una serie de normas específicas como la DIN EN 13432 en Europa o la ASTM D6400 en Estados Unidos. Se especifica que además de biodegradables deben de cumplir otros requisitos de desintegración como son los residuos que dejan, los cuales se deben evaluar para no caer en otros problemas de contaminación, independientemente de la desintegración del producto.

El siguiente paso en el empaque biodegradable es evaluar el resto de componentes que integran la película para determinar si es congruente con las normas a cumplir. Estos otros componentes son las tintas y adhesivos que forman parte del mismo y que  también tienen que desintegrarse a la par que la película para que todo el conjunto se considere dentro de la norma.

Con los componentes de tintas el problema se vuelve más complejo, ya que todos los colores empleados deben de pasar las pruebas, así como resinas y aditivos empleados en la fabricación de las mismas, que antes de pasar a la biodegradabilidad deben de cumplir con los requisitos de impresión y resistencias funcionales para el empaque que fueron diseñadas.

Al hablar de tintas y adhesivos se mencionan otros requisitos complementarios ya que los componentes son más diversificados y pueden producir compuestos que, aunque se desintegren, sean contaminantes del subsuelo o de mantos freáticos y que hagan inapropiados los procesos de biodegradabilidad

Algunas de las reglas que tienen que cumplir incluyen: no ser tóxicos, que no dejen metales de residuos y no sólo los tradicionales metales de la norma (como el plomo, mercurio, cadmio y cromo) incluyendo ahora al zinc, cobre, molibdeno, selenio, níquel, arsénico y flúor, éstos últimos aunque no son metales también están restringidos por los residuos que dejan al subsuelo.

Residuos

De esta manera se puede reconsiderar el uso de pigmentos tradicionales como el azul  y verde ftalocianina, que contienen grandes cantidades de cobre en sus respectivas moléculas y aunque en los empaques actuales no son problema a la hora de biodegradarse podrían dejar excesos en el lugar donde se degraden.

No debe haber residuos visibles o de partículas que no se hayan desintegrado a un tamaño de partícula predeterminado. Existen pruebas aeróbicas y pruebas anaeróbicas de descomposición para considerar los dos principales métodos de descomposición por microorganismos, ambos perfectamente reportados en las normas antes mencionadas.

Los resultados de la biodegradación se comparan contra estándares de desintegración conocidos y de ahí se determina si un producto es biodegradable o no y en qué grado. Otros parámetros de medición en el proceso son:

1) El pH del suelo resultante
2) Contenido total de Nitrógeno como tal y de Amonia, contenido de P, Mg, Ca y sales
3) Densidad
4) % de cenizas y contenido de sólidos

Oferta limitada de tintas biodegradables

Finalmente el crecimiento de plantas como cebada es evaluado para ver si hay algún otro efecto derivado de los productos de descomposición. El punto en el que se encuentra el desarrollo tecnológico de estas tecnologías nos permite hablar ya de películas que cumplen con éstas normas y tintas que a su vez se han desarrollado y calificado dentro de los procedimientos registrados como evaluación de la biodegradabilidad.

Actualmente la oferta de materiales que cumple es limitada, centrada en pocas películas y líneas de tintas muy específicas y que resultan muy caras para el uso masivo dentro del área de empaque masivo de productos de consumo, sin embargo para ciertos nichos de mercado donde se desea promover artículos con imágenes ecológicas ya se puede empezar a proponer empaques que realmente cumplen con los criterios descritos.

Por Juan Carlos Flores