Reciclabilidad, normativa vigente de los polímeros polipropileno y poliestireno reciclados posconsumo y migración química de sus componentes, para su uso potencial en aplicaciones de envasado de alimentos

Abstract

Los envases son un elemento fundamental en la industria de alimentos, permitiendo el almacenar, proteger y contener el alimento sin alterar sus propiedades fisicoquímicas ni las propiedades organolépticas. Para garantizar la inocuidad de los envases al consumidor, se deben considerar las interacciones del sistema-envase-entorno con principal preocupación en la migración química de los componentes de estos envases, asegurando de esta manera que el material utilizado es inerte y no altera el alimento. Junto con ello, es importante tener en cuenta el impacto ambiental que los envases han provocado en las últimas décadas, razón por la cual se han debido desarrollar estrategias de gestión de residuos para combatir este problema. Por lo anteriormente mencionado, este trabajo tiene como objetivo analizar la factibilidad del uso potencial de los polímeros polipropileno (PP) y poliestireno (PS) reciclados mecánicamente posconsumo en la industria de envases de alimentos Para dar respuesta a lo planteado, el escrito consiste en una revisión bibliográfica, en la cual, para la búsqueda de información se incluyeron artículos de revisión e investigación entre los años 2011 y 2022 junto con documentos legislativos fundamentales para la revisión. Además, para tener una perspectiva más completa del tema se optó por la incorporación de un acotado estudio descriptivo transversal, el cual se llevó a cabo en base a una encuesta cualitativa a empresas del rubro de alimentos y plásticos en Chile, con el fin de obtener información respecto de la no utilización de materiales reciclados posconsumo con foco en el polipropileno y poliestireno. Estos resultados fueron contrastados con una encuesta realizada por Polymer Comply Europe, aplicada en Europa para obtener información de las principales barreras que evitan el uso del material reciclado. Los resultados indicaron que el material reciclado sería de una calidad inferior en comparación al material virgen debido al comportamiento térmico degradativo que presenta el polímero reciclado conforme al aumento del número de reprocesos en el reciclaje mecánico. Esto implica la disminución del peso molecular, lo cual altera propiedades mecánicas de los mismos, y conduce además a una mayor migración de componentes potencialmente tóxicos en comparativa al material virgen, influyendo directamente en la inocuidad de los polímeros. Junto con ello, las encuestas realizadas en Chile y Europa indican que las principales barreras para la utilización de materiales reciclados, incluidos el polipropileno y poliestireno posconsumo, son la inestabilidad del suministro, problemas con la calidad e inocuidad del material en comparación al polímero virgen, el escaso apoyo recibido por parte de los clientes, las insuficiencias presentes en el marco legal regulatorio y la falta de investigación acerca de la potencial aplicación de estos materiales reciclados posconsumo en envases de alimentos. Estas dificultades son confirmadas por diversos autores, quienes describen estos problemas como la posible causa de que, hasta la fecha, el uso de los polímeros PP y PS reciclados posconsumo no estén permitidos para ser utilizados como materiales en contacto con alimentos. Por lo tanto, este trabajo pretende ser una aproximación para los investigadores y a la industria de envases de alimentos, entregando información sobre diversos estudios e investigaciones que se han realizado hasta la fecha, mostrando de esta manera la realidad actual de Chile y el mundo, con la finalidad de generar un marco teórico para futuros desarrollos y tecnologías de procesamiento de PP y PS reciclado posconsumo para su aplicación industrial en envases destinados a estar en contacto con alimentos

Food packaging are a fundamental element in the food industry, allowing food to be stored, protected, and contained without altering its physicochemical or organoleptic properties. To guarantee the safety of the containers to the consumer, the interactions of the system-container-environment must be considered with the main concern in the chemical migration of the components of these containers, thus ensuring that the material used is inert and does not alter the food. Along with this, it is important to consider the environmental impact that packaging has caused in recent decades, which is why waste management strategies have had to be developed to combat this problem. Due to the, this work aims to analyze the feasibility of the potential use of post-consumer mechanically recycled polypropylene (PP) and polystyrene (PS) polymers in the food packaging industry. To respond to what has been raised, the document consists of a bibliographic review, in which, to search for information, review and research articles were included between 2011 and 2022 along with fundamental legislative documents for the review. In addition, to have a more complete perspective of the subject, it was decided to incorporate a limited cross-sectional descriptive study, which was carried out based on a qualitative survey of companies in the food and plastics sector in Chile, to obtain information regarding the non-use of post-consumer recycled materials with a focus on polypropylene and polystyrene. These results were contrasted with a survey carried out by Polymer Comply Europe, applied in Europe to obtain information on the main barriers that prevent the use of recycled material. The results indicated that the recycled material would be of a lower quality compared to the virgin material due to the thermal degradation behavior that the recycled polymer presents according to the increase in the number of reprocesses in mechanical recycling. This implies a decrease in molecular weight, which alters their mechanical properties, and leads to a greater migration of potentially toxic components compared to virgin material, directly influencing the safety of the polymers. Along with this, surveys conducted in Chile and Europe indicate that the main barriers to the use of recycled materials, including post-consumer polypropylene and polystyrene, are supply instability, problems with the quality and safety of the material compared to virgin polymer, the little support received from customers, the insufficiencies present in the regulatory legal framework and the lack of research on the potential application of these post-consumer recycled materials in food packaging. These difficulties are confirmed by various authors, who describe these problems as the possible cause that, to date, the use of post-consumer recycled PP and PS polymers are not allowed to be used as materials in contact with food. Therefore, this work aims to be an approximation for researchers and the food packaging industry, providing information on various studies and investigations that have been carried out to date, thus showing the current reality of Chile and the world, with the purpose of generating a theoretical framework for future developments and processing technologies of post-consumer recycled PP and PS for its industrial application in packaging intended to be in contact with food