Entrevista com Raquel Requena, investigadora principal de Saúde e Segurança dos Consumidores e do Ambiente da Aimplas

“A caraterização dos materiais é o processo pelo qual se estudam as propriedades químicas, físicas, mecânicas, térmicas, etc. de um determinado material plástico. Este processo é realizado com o objetivo de avaliar as características desse material ou produto e, assim, poder realizar estudos comparativos para a seleção de materiais, controlos de qualidade, validação de processos de fabrico e cumprimento da legislação, entre outros”. Com estas palavras, Raquel Requena, investigadora principal de Saúde e Segurança dos Consumidores e do Ambiente da Aimplas, define a caraterização dos plásticos, que será o foco do congresso sobre controlo de qualidade em plásticos, Charplast, programado para os dias 28 e 29 de setembro, nas instalações da Aimplas, em Valência, Espanha.

Raquel Requena, investigadora principal de Saúde e Segurança dos Consumidores e do Ambiente da Aimplas

A caracterização dos materiais é o processo pelo qual são estudadas as propriedades químicas, físicas, mecânicas, térmicas, etc. de um determinado material plástico. O referido processo é realizado com o objetivo de avaliar as características do material ou do produto, a fim de realizar estudos comparativos para a seleção de materiais, controlos de qualidade, validação de processos de fabrico e cumprimento da legislação, entre outras questões.

Em geral, quando falamos de matérias-primas, há uma série de testes físico-químicos cujos resultados são obviamente condicionados pela estrutura química do próprio material, ou seja, pela sua composição. Nesta fase, as técnicas cromatográficas podem fornecer informações sobre os aditivos, bem como informações sobre a presença de impurezas ou produtos de reação. Trata-se normalmente de testes de identificação do material, análises de densidade e algum tipo de parâmetro reológico para obter informações sobre a processabilidade do material em questão. Este último ponto é importante porque todos os materiais termoplásticos são transformados num estado fundido e é importante prever a partir de que tipo de processo de transformação será possível obter um produto final.

Neste sentido, quando falamos de produto final, entram em jogo uma série de análises ou testes a nível mecânico, funcional e de segurança, que nos darão as chaves para garantir a qualidade de um determinado produto no contexto da sua aplicação final. A este respeito, podemos ter desde testes de stress, térmicos, elétricos, de emissões de compostos orgânicos voláteis até outros destinados a validar a segurança alimentar, como os testes de migração global e específica, a análise sensorial por painéis de peritos ou com a utilização de equipamento cromatográfico avançado e o estudo da presença de substâncias não intencionalmente adicionadas (NIAS), bem como aqueles para validar a funcionalidade, como a resistência à máquina de lavar louça, a compatibilidade química, a permeabilidade aos gases, etc.

Estamos numa altura em que as tendências mudam rapidamente num contexto de matérias-primas e produtos cada vez mais instável e exigente a todos os níveis. O pessoal de investigação que trabalha nos laboratórios, juntamente com as empresas fornecedoras de equipamentos de ensaio, trabalham continuamente para responder às necessidades relacionadas com o controlo de qualidade exigido pelo mercado, pelos clientes e pela sociedade.

São cada vez mais frequentes e importantes as tecnologias de análise e ensaio que estudam a durabilidade dos materiais e dos produtos ao longo do tempo sob condições adversas ou, em geral, agentes externos. Além disso, na vanguarda das técnicas de caracterização, estão as técnicas combinadas ou acopladas que nos podem ajudar a extrair informações mais exatas e mais completas. No entanto, para além das tendências e tecnologias gerais de controlo da qualidade, que estão obviamente a ser desenvolvidas cada vez mais rapidamente, não podemos esquecer todas as análises que são realizadas aos materiais e produtos plásticos com o fim de garantir a segurança das pessoas, como, por exemplo, todos os testes que são realizados no contexto dos materiais plásticos em contacto com os alimentos, bem como a deteção e quantificação de microplásticos nos diferentes ambientes onde podem ser encontrados.

Como explicado acima, a caracterização é um processo de estudo dos diferentes tipos de propriedades, tanto dos materiais como dos produtos. Quando um produto em questão é fabricado, para além da rentabilidade económica pretendida, o verdadeiro objetivo, para além da satisfação geral de uma necessidade específica, é que o produto seja adequado para a utilização final prevista. Neste contexto, a caracterização e as propriedades experimentais obtidas neste processo ajudam-nos a simular as condições reais a que o material ou produto será submetido na realidade e permitem-nos prever o seu comportamento em serviço e efetuar um bom controlo de qualidade. Desta forma, poderemos modificar, alterar ou adaptar o material ou o produto aos requisitos mínimos que serão estabelecidos como adequados para a sua utilização. Sem este passo, não podemos garantir a segurança nem a funcionalidade do material ou do produto. Em resumo, podemos dizer que a caracterização é fundamental quando se trata de formular e transformar um produto garantindo a sua qualidade.

Como já foi referido, quando se fala de matérias-primas, no caso dos plásticos, a caracterização reológica, nomeadamente o valor do índice de fluidez, ajuda os transformadores de materiais plásticos a interpretar se um determinado material é adequado para um ou outro processo de transformação. Por outro lado, ao processar o material em questão e obter a peça com a forma final, a comparação dos dados obtidos na caracterização com os critérios estabelecidos como mínimos pode revelar se houve alguma anomalia no processo ou se tudo está a funcionar como previsto.

Em suma, a caracterização é uma ferramenta de controlo de qualidade tanto para materiais como para processos e, por esta razão, é uma etapa prévia e posterior essencial em qualquer processo de fabrico.

Os centros tecnológicos têm uma clara vantagem sobre outros tipos de entidades na medida em que, enquanto centros de investigação, podem combinar os seus recursos como laboratórios de ensaio com a sua experiência em I&D&I no âmbito dos materiais em que se especializam. Isto permite-lhes, de um ponto de vista analítico, mas tendo em conta a sua experiência no âmbito da inovação aplicada diretamente ao cliente e ao mercado, realizar estudos sobre as causas das falhas e detetar e fornecer soluções para os problemas que podem surgir quando se processa um material com o fim de fabricar um determinado produto.

Na Aimplas, temos uma vasta experiência e trabalhamos todos os dias com o objetivo de, utilizando as ferramentas à nossa disposição e da forma mais vanguardista possível, ajudar as empresas a desenvolver com sucesso os seus materiais, tecnologias e produtos. E, no âmbito referido, a caracterização e o controlo de qualidade são ferramentas que contribuem para esclarecer muitos dos desafios que se colocam não só às empresas produtoras de matérias-primas e produtos finais, mas também à sociedade.

Os três blocos de materiais, termoplásticos, termoendurecíveis e elastómeros, representam temas que abrem um campo muito vasto de possibilidades e desafios. E isto não se deve apenas aos materiais em si, mas também ao contexto que temos atualmente na sociedade. Os três tipos de materiais estão presentes num grande número de produtos e numa grande variedade de setores, razão pela qual, do meu ponto de vista, é importante trabalhar no desenvolvimento de novas metodologias de análise e ensaio que permitam tirar o máximo partido dos mesmos e fornecer dados que suportem adequadamente o desenvolvimento de materiais mais sustentáveis e alinhados com o modelo de economia circular que acreditamos que devemos implementar na sociedade atual. Nesta linha, é importante salientar que o desafio não está apenas na caracterização destes materiais em si, mas sim, indo mais longe, no desenvolvimento de metodologias que cubram as necessidades de controlo de qualidade destes mesmos materiais, mas provenientes de um processo de reciclagem.

O aparecimento de novos materiais, como os plásticos biodegradáveis e/ou compostáveis, trouxe consigo a necessidade de desenvolver e, sobretudo, de normalizar novas metodologias de ensaio que permitam classificar determinados materiais como biodegradáveis e/ou compostáveis.

O mesmo aconteceu com as embalagens e os artigos reutilizáveis, para os quais, até há alguns anos, não existiam testes para avaliar a sua reutilização.

Neste contexto, os sistemas de normalização e certificação são fundamentais. Para o efeito, a Aimplas participa em inúmeros comités técnicos de normalização no desenvolvimento de normas e é um laboratório reconhecido por diferentes organismos de certificação para a realização dos ensaios pertinentes, tanto a nível nacional como internacional.

Em termos de saúde e segurança, as técnicas cromatográficas estão a enfrentar alterações legislativas que tornam necessária a aquisição de equipamento avançado, como detetores de alta resolução capazes de detetar um grande número de substâncias por análises não direcionadas e de atingir limites de deteção significativamente mais baixos.

No mesmo âmbito, nos últimos anos, estão a ser levantadas preocupações sobre os possíveis efeitos nocivos dos microplásticos para a saúde e o ambiente. Neste contexto, são necessárias novas técnicas e metodologias para extrair, identificar e quantificar microplásticos de diferente natureza, morfologia e tamanho em diferentes matrizes, como a água, as lamas, os géneros alimentícios, etc. Graças a elas, já estão a ser feitos progressos na prevenção.

Finalmente, de um modo geral, a incursão de novos materiais mais sustentáveis e respeitadores do ambiente torna necessária a adaptação de muitos dos métodos clássicos de caracterização, alguns dos quais serão revistos no bloco 1 do Seminário.

De facto, na maioria dos casos, os materiais reciclados são caracterizados utilizando as mesmas técnicas ou metodologias que os materiais virgens. É verdade que o maior desafio neste tipo de materiais é igualar ou aproximar-se o mais possível dos materiais virgens em termos de qualidade. Neste âmbito, entende-se que as técnicas de caracterização implicam geralmente a utilização do mesmo equipamento. No entanto, há casos específicos em que, devido à origem ou rastreabilidade dos materiais reciclados, é necessário desenvolver métodos alternativos para caracterizar este tipo de materiais de forma mais eficaz.

No Seminário Charplast, os blocos 2 (Caracterização da reciclagem) e 3 (Caracterização/Certificação na economia circular) irão abordar principalmente algumas das técnicas de ponta que foram desenvolvidas ou estão a ser desenvolvidas para responder às necessidades que surgem quando se trata de realizar testes e o controlo da qualidade nos materiais reciclados.

Teremos também apresentações, como a da Repsol (bloco 5), que abordarão os desafios em termos de requisitos de qualidade e caracterização para as aplicações de plásticos em contacto com os alimentos.

A Aimplas dispõe de um laboratório de ensaios acreditado pela ENAC, de acordo com a norma UNE-EN ISO/IEC 17025, e é atualmente o primeiro centro espanhol a oferecer ensaios acreditados para a indústria dos plásticos. A acreditação dos nossos testes proporciona confiança e fiabilidade dos resultados, o que constitui um grande apoio na tomada de decisões. Além disso, minimiza os riscos ou as rejeições de produtos e favorece a aceitação dos produtos da empresa em novos mercados.

A Aimplas oferece igualmente um aconselhamento técnico personalizado em matéria de caracterização e ensaios aquando da definição da estratégia de caracterização para realizar um bom controlo de qualidade (identificação das causas das falhas, validação da conformidade com as exigências legislativas, interpretação dos relatórios de resultados, fichas técnicas, etc.).

Por último, mas não menos importante, a Aimplas também oferece formação em diferentes formatos, com o objetivo de fornecer os conhecimentos técnicos e práticos necessários para que os profissionais do setor dos plásticos possam responder aos desafios atuais que enfrentamos em matéria de caracterização e ensaios de materiais plásticos.

Os sistemas de certificação ajudam as empresas empenhadas a diferenciarem-se no mercado. Assim, através da utilização de certificações, as empresas conseguem aumentar a confiança tanto dos seus clientes diretos como da sociedade, uma vez que nos permitem ser informados com veracidade.

No âmbito da economia circular, temos certificações para a reciclagem, quer se trate de conteúdo reciclado, reciclabilidade, reutilização, biodegradabilidade e/ou compostabilidade.

As empresas associadas da Aimplas têm, entre os seus benefícios, a vantagem de poderem aceder gratuitamente ao Observatório dos Plásticos, uma ferramenta de vigilância tecnológica e inteligência competitiva que permite aceder a toda a informação relevante para a indústria dos plásticos atualizada diariamente, incluindo toda a informação relacionada com as novas certificações.

A primeira edição em formato de Seminário Internacional do Seminário de Caracterização de Plásticos destina-se especialmente a profissionais dos diferentes setores da indústria de plásticos, mas também a profissionais do meio académico, com o fim de lhes proporcionar conhecimentos avançados em caracterização e controlo de qualidade que lhes permitam tomar decisões informadas para desenvolver produtos e fazer crescer o seu negócio.

Para além do conhecimento em matéria de controlo de qualidade e técnicas avançadas de caracterização, o Seminário Internacional de Caracterização de Plásticos reunirá especialistas dos diferentes setores de aplicação dos plásticos, gerando fóruns de debate onde serão discutidos os principais desafios e soluções em matéria de controlo de qualidade e técnicas avançadas de caracterização de plásticos.