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Etiquetas RFID y sostenibilidad
César Aliaga Baquero
Técnico del Departamento de
Sostenibilidad
Madrid, 19 de Noviembre de 2009
Índice
1.
Tecnología RFID
2.
Análisis teórico de la reciclabilidad de los envases con
presencia de etiquetas RFID
3.
Análisis práctico de la reciclabilidad de los envases
con presencia de etiquetas RFID
2
1. Tecnología RFID
1. Tecnología RFID
1.1. Origen
1940
Primeros supermercados
Necesidad de un control
automático de los productos
1952
Se inventa el Código de barras
9
9
9
9
Tecnología sencilla
Barata
Fiable
Automatización de la
cadena de suministro
4
1. Tecnología RFID
Limitaciones
9Necesita una línea directa de visión con un lector
9No siempre puede ser leída la información
9Inviabilidad de identificación de productos de forma individual
9No se pueden leer productos de forma simultánea
9No se puede añadir información
9No evita los robos en los comercios
9Relativamente fácil de falsificar
¿Solución?
RFID
5
1. Tecnología RFID
Actualmente
Nivel de distribución
Fuente: Grupo Tatoma + Simec
Nivel de producto
Futuro
450 veces más de
etiquetas RFID en
2016!!!!
Fuente: RFID Magazine, 2007
Fuente: Thoroe L. Et al, 2009
6
1. Tecnología RFID
Activas
Etiqueta RFID
Semi-pasivas
Pasivas
Soporte:
9Materiales celulósicos
9 Materiales plásticos
9Adhesivos
Gran
Antena:
diversidad
9Cobre
de
9Aluminio
9Plata
¿PROBLEMA
PARA EL
RECICLADO
DE
ENVASES?
materiales
Chip:
9Silicio
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1. Tecnología RFID
Envases y embalajes más utilizados
2%
Cartón complejo
29%
35%
Cartón ondulado
Papel
Cartoncillo
Madera
Metal
Plásticos
13%
9%
5%
2%
5%
Vidrio
Facturación por sectores
de envases y embalajes
Papel y cartón
Plástico
Vidrio
Fuente: Libro blanco del envase y embalaje, 2006
Estudio a
nivel
teórico
Estudio a
nivel
práctico
8
2. Análisis teórico de la reciclabilidad de
envases con presencia de etiquetas RFID
1. Análisis teórico
10
1. Análisis teórico
Envases de cartón
Etapas afectadas
Componente de la
etiqueta involucrado
Pulpeado
Soporte
Separación mecánica
Soporte
Destintado por
Antena
flotación
Lavado y secado
Soporte
Fabricación del papel
Soporte
11
1. Análisis teórico
Envases de cartón
Impedimentos al reciclado de
papel y cartón
Chip
Eficaz separación mediante tamizado
No se evidencia ningún
impedimento
Antena
Presencia de aluminio en aguas de
lavado y tanques de flotación
Afecta al destintado por
flotación
Soporte
Generación de stickies a partir de los
materiales adhesivos
Disminuye el
rendimiento del proceso
y puede crear
discontinuidades en el
producto final.
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1. Análisis teórico
Envases de plástico
Etapas
afectadas
Clasificación
Centrifugación
Extrusión
Componente de la etiqueta
involucrado
Chip y antena
Antena
Chip y antena
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1. Análisis teórico
Envases de plástico
Impedimentos al
reciclado de plástico
Chip
Eficaz separación en las etapas de
flotación y centrifugación
No se evidencia ningún
impedimento
Antena
Presencia de aluminio en la etapa de
centrifugación y extrusión
Formación de H2 y
aparición de
discontinuidades en el
material.
Soporte
Presencia de en la etapa de extrusión
Discontinuidades en el
producto final.
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1. Análisis teórico
Envases de vidrio
Etapas
afectadas
Componente de la etiqueta
involucrado
Fundido
Chip
Afino
Chip
Moldeo
Chip
Recocido
Chip
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1. Análisis teórico
Envases de vidrio
Impedimentos al
reciclado de vidrio
Chip
Temperatura de funsión del silicio es
mayor a la temperarura del horno (Tª
1300 ºC)
Discontinuidades en el
producto final.
Antena
Eliminación térmica durante la fase de
fundido (Tª 1300 ºC)
No se evidencia ningún
impedimento
Soporte
Eliminación térmica durante la fase de
fundido (Tª 1300 ºC)
No se evidencia ningún
impedimento
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1. Análisis teórico
Propuestas de mejora
1. Desensamblaje manual de las etiquetas
2. Sustitución de los constituyentes principales de la
etiqueta RFID por otros que no presenten impedimentos
en los procesos
3. Diseño de un sistema específico en función del envase
y embalaje al que vayan adheridas las etiquetas RFID
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1. Análisis teórico
Propuestas de mejora
1. Desensamblaje manual de las etiquetas
Inconvenientes
Acciones posteriores
Requiere personal
entrenado
Sistema de tratamiento
específico
Menor velocidad de
procesado
Reutilización
Dificultad de separación:
fuertes adhesivos
Costes asociados
Considerarlas como
residuos electrónicos
Incineración
Vertedero
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1. Análisis teórico
Propuestas de mejora
2. Sustitución de los constituyentes principales de la etiqueta RFID
Adhesivos fácilmente separables
Ventaja: Mayor
Utilización Thin Film Transistors
respeto ambiental
Utilización de antenas de estaño,
paladio u oro para la antena (Brown
et al, 2006)
Desventaja: Alto
coste
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1. Análisis teórico
Propuestas de mejora
3. Diseño de un sistema específico en función del envase
y embalaje al que vayan adheridas las etiquetas RFID
Envases de cartón
Problema:
Envases de plástico
Problema:
Envases de vidrio
Problema:
Formación de stickies.
Presencia de metales
de antena y chip.
Posibles acciones:
Posibles acciones:
Posibles acciones:
- Selección óptima de la
pulpa.
- Tamices
- Sistema de flotaciónhundimiento
- Adicción de talco
(Informe de la
universidad de Carolina
de Norte, 2007).
- Utilización de enzimas
(J. Villar, 2004).
Tecnología en fase de
experimentación.
- Filtros
intercambiables
Presencia de silicio
- Sistema de control de
generación de
hidrógeno
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3. Análisis práctico de la reciclabilidad de
envases con presencia de etiquetas RFID
1. Análisis práctico
Envases de cartón
-Identificación del envase de papel/cartón más
representativo: Envase hortofrutícola de cartón
ondulado.
-Identificación de la etiqueta RFID más
representativa: Etiqueta pasiva UHF Raflatac
Dogbone.
Envases de plástico
-Identificación del envase de plástico más
representativo: Envase hortofrutícola de HDPE.
-Realización del ensayo de reciclabilidad de envases
de papel/cartón con presencia de etiquetas RFID
(Andaltec)
- Identificación y evaluación de los impedimentos
al reciclado
-Desarrollo de propuestas para la mejora de la
reciclabilidad de estos envases
- Realización del ensayo de reciclabilidad de envases
de papel/cartón con presencia de etiquetas RFID
(INIA)
- Identificación y evaluación de los impedimentos
al reciclado
- Desarrollo de propuestas para la mejora de la
reciclabilidad de estos envases
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1. Análisis práctico
Envases de Cartón
1. Troceado de las
cajas
8. Prensado de las
fibras
Reproducción de
parámetros
industriales a escala
laboratorio!
2. Humidificación
3. Pulpeado
4. Vaciado del pulper
7. Formador
RapidKöthen
6.
Centrifugación
5. Tamizado
También se realizó
una prueba en blanco
para realizar la
comparativa!
10. Producto final
9. Secado
11. Ensayos de tracción
y resistencia al desgarro
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1. Análisis práctico
Envases de Cartón
Impedimentos
1. Migración de
sustancias de la
etiqueta RFID
a la pasta de papel
Propuestas de mejora
Formación de
stickies
Presencia del chip
en la hoja reciclada
Adición de talco o enzimas
Utilización de tamices de agujeros
en lugar de ranuras
Proceso de refinado y proceso de
dispersión
Desensamblaje manual
2. Deficiente
desintegración de la
pasta de papel
Rendimiento del
proceso
Descenso de la
calidad del
producto obtenido
Desensamblaje mecánico
Extracción durante el pulpeado
Aumento de la temperatura de
pulpeado
Los impedimentos a escala
piloto no aparecen a escala
industrial
Aumento del tiempo de pulpeado
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Reproducción de
parámetros
industriales a escala
laboratorio!
1. Análisis práctico
Envases de Plástico
1. Soplado de
las cajas
2. Troceado
6. Extrusión
3. Trituración
4. Lavado
5. Secado
Realización de tres
pruebas:
-En blanco
-Una etiqueta por caja
-Tres etiquetas por caja
7. inyección
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1. Análisis práctico
Envases de plástico
Impedimentos
Propuestas de mejora
1. Obstrucción del
filtro
2. Reducción de la
velocidad de extrusión
3. Descenso en la
calidad del producto
final??
Rendimiento del
proceso
Ensayos a las probetas:
- Tracción.
- HDT.
- Densímetro.
- Colorímetro.
- Brillómetro.
- Fluidez.
¿Aparecen estos
impediemtos a escala
industrial?
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GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!!
César Aliaga
caliaga@itene.com
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