El poliestireno (PS) es ampliamente utilizado en aplicaciones de larga duración debido a su resistencia mecánica, estabilidad térmica y facilidad de procesamiento.
En la industria de refrigeración, particularmente, se emplea habitualmente poliestireno de alto impacto (HIPS) como material principal para fabricar paneles internos y puertas, los cuales se combinan con espuma de poliuretano (PU) para ofrecer propiedades aislantes. Sin embargo, al final de su vida útil —que puede superar los 20 años— estos componentes suelen terminar en rellenos sanitarios por falta de soluciones de reciclaje viables.
Con el objetivo de demostrar la viabilidad técnica del reciclaje posconsumo de HIPS en aplicaciones de refrigeración, el Instituto de Capacitación e Investigación del Plástico y del Caucho (ICIPC), con la financiacióndel proyecto NAMA Facility, llevó a cabo un estudio pionero para evaluar el potencial de reincorporación de este material en nuevas aplicaciones, manteniendo un enfoque de economía circular.
Separación, acondicionamiento y reprocesamiento
El primer reto fue separar manualmente las láminas de HIPS de la espuma de PU que las recubre (figura 1), una tarea exigente pero necesaria para obtener un material base limpio. Esta separación permitió obtener un poliestireno libre de contaminantes visibles, listo para su transformación (figura 2).
Una vez aislado el HIPS, el siguiente paso consistió en triturar las láminas para convertirlas en hojuelas, las cuales fueron sometidas a un proceso de extrusión en cascada para eliminar compuestos volátiles. Posteriormente, se llevó a cabo una segunda extrusión para obtener pellets reciclados. Estos pellets fueron caracterizados para evaluar su índice de fluidez (MFI) y propiedades mecánicas, con el fin de compararlos frente al material virgen.
Resultados técnicos
Los resultados mostraron una leve disminución en el MFI (figura 3), atribuida a la posible oxidación de las cadenas moleculares tras años de exposición a agentes como alimentos, productos de limpieza y humedad. Sin embargo, el material reciclado conservó una fluidez adecuada para procesos de extrusión, lo que demuestra su potencial para una segunda vida útil.
Desde el punto de vista mecánico, se observó una reducción en la resistencia máxima a la tracción, como era esperable tras dos décadas de uso. Aun así, esta disminución no se consideró crítica, y los valores se mantuvieron dentro de rangos aceptables para aplicaciones estructurales de tipo medio.
La tabla 1 muestra las propiedades obtenidas durante el proceso de caracterización
| Propiedades | HIPS-PCR | Métodos de ensayo |
|---|---|---|
| Densidad | 1.07 g/cm3 | ASTM D792-201 |
| Módulo de Young | 1339 MPa | ASTM D638-22 |
| Elongación a fractura | 28% | ASTM D638-22 |
| Energía de impacto Izod | 0.961 J | ASTM D256-10 |
Estos valores son consistentes con un material reciclado funcional, capaz de desempeñarse adecuadamente en aplicaciones similares a las originales.
Aplicación industrial y validación
Con el fin de validar la calidad del material reciclado, se integró un 30% de HIPS reciclado en la extrusión de nuevos paneles de refrigerador, en alianza con un fabricante de equipos originales en Colombia. Los paneles obtenidos cumplieron con los requisitos de calidad visual y estructural, demostrando que es posible reincorporar PS posconsumo sin necesidad de modificaciones complejas ni aditivos especiales.
Adicionalmente, se exploró una segunda aplicación: el uso del HIPS reciclado como base para la formulación de masterbatch. Debido a la limitada disponibilidad del material reciclado, esta opción permite aprovechar eficientemente pequeñas cantidades. En colaboración con la empresa SUMICOLOR, se produjo un masterbatch a partir de una mezcla 50:50 de HIPS reciclado y dióxido de titanio, utilizando una extrusora a 230 °C y con ayuda de ceras como aditivos de procesamiento. El masterbatch fue utilizado exitosamente en nuevas láminas de refrigerador, mostrando buena estabilidad térmica (hasta 300 °C) y apariencia adecuada a una dosificación de 10 g/kg.
Retos y oportunidades
Aunque los resultados técnicos son prometedores, aún persisten desafíos para cerrar completamente el ciclo de vida del poliestireno en esta aplicación. El principal obstáculo es la baja disponibilidad de HIPS posconsumo, especialmente en condiciones adecuadas de limpieza y sin contaminantes. Además, la separación del poliuretano representa una barrera económica significativa que debe ser abordada mediante mejoras tecnológicas o incentivos económicos.
No obstante, este estudio demuestra que es técnicamente posible reincorporar el poliestireno de refrigeradores descartados en nuevas aplicaciones, preservando gran parte de sus propiedades funcionales. La implementación a mayor escala requerirá estrategias de disponibilidad de materiales, acopio eficientes, calidad del producto final, alianzas con gestores de residuos y fabricantes, y el impulso de políticas públicas que promuevan la circularidad de los plásticos de larga vida útil.
Conclusión
El reciclaje del HIPS proveniente de refrigeradores representa una oportunidad tangible para avanzar hacia una economía circular en el sector de plásticos técnicos. Gracias a su capacidad para conservar propiedades tras décadas de uso, y a su buena respuesta en procesos de extrusión y formulación, el poliestireno reciclado puede tener una segunda vida útil con mínimo compromiso en desempeño. Este caso exitoso liderado por el ICIPC evidencia el potencial de soluciones locales y colaborativas para cerrar el ciclo de materiales tradicionalmente desechados.
Agradecimientos
Agradecemos especialmente a la GIZ, quien a través del proyecto NAMA Facility, financió y, respaldo este proyecto, que permite transitar hacia una economía circular en Colombia. Su apoyo fue fundamental para el desarrollo de esta investigación, así como para la articulación con actores clave de la industria, lo que permitió demostrar el potencial del reciclaje de poliestireno en aplicaciones reales y fortalecer las capacidades locales en sostenibilidad e innovación.
Fuente: https://www.plastico.com/