Una de las mayores aplicaciones de los plásticos a nivel mundial es el envase multicapa. Este tipo de envase presenta un problema importante en su reciclado, debido fundamentalmente a la falta de compatibilidad entre las diferentes capas. El sistema multicapa con mayor presencia en el mercado es el constituido por poliolefinas (componente estructural), copolímeros de etileno con alcohol vinílico (componente barrera) y una resina plástica que permite la unión de capas incompatibles entre sí (normalmente un copolímero de etileno). Estos sistemas son difíciles de reciclar, ya que requieren de un proceso de separación (contaminante y caro) o de un reciclado mecánico utilizando agentes compatibilizantes que reaccionan químicamente.
Esta comunicación está integrada en un proyecto centrado en el ecodiseño de filmes multicapa a través de la combinación de experimentos sencillos y simulaciones computacionales. Una de las propuestas es el estudio de las interacciones entre las diferentes capas para facilitar el posterior reciclado mecánico. Esta presentación se va a centrar en 3 sistemas multicapa formados por polietileno (PE), copolímero etileno/alcohol vinílico (EVOH) y una capa adhesiva funcional (copolímeros de etileno/vinil acetato -EVA- y de etileno/acrilato de etilo -EEA-, y un ionómero sódico de etileno/ácido metilacrílico -EMANa-) que compatibilizará mediante interacción física. Se han empleado diferentes técnicas como microscopías (TEM y AFM), calorimetría, espectroscopía infrarroja y reología lineal para explorar las interacciones entre los diferentes componentes en los sistemas multicapa. La compatibilidad entre los componentes en los 3 sistemas multicapa se ha determinado aplicando la aproximación Nishi-Wang a la depresión de la temperatura de fusión. Esta aproximación requiere-que al menos uno de los componentes sea cristalino. Para evitar efectos indeseables, los monocristales (PE) o los agregados microcristalinos (EVOH) se han embebido en los agentes adhesivos (EVA, EEA y EMANa). Inicialmente, se han estudiado los aspectos morfológicos de los monocristales y los agregados; y posteriormente, se ha determinado la compatibilidad a nivel segmental de los agentes adhesivos tanto con el PE como con el EVOH. Así, es posible definir el sistema más efectivo para estudiar el efecto de la compatibilidad en una etapa ulterior de reciclado. Para finalizar, las mezclas seleccionadas se estudiaron en estado fundido por reología. Los resultados obtenidos apuntan a que la arquitectura molecular de estos materiales desempeña un papel crucial y limitante, y que será decisivo en el ecodiseño de sistemas multicapa para lograr un sistema multicapa reciclable mecánicamente.