Recubrimientos barrera para envase flexible

La seguridad alimentaria es una preocupación grave en todo el mundo. La producción de alimentos debe aumentar considerablemente para satisfacer en un futuro las demandas de una población mundial cada vez mayor, por otro lado, se deben reducir las pérdidas en alimentos. Aproximadamente 1/3 de los alimentos producidos en el mundo para consumo humano cada año, se desperdicia. De media, un ciudadano europeo tira a la basura 173 kilos de alimentos al año, por ese motivo se presentó en el parlamento europeo en mayo de este año una propuesta para la reducción de las toneladas de alimentos desperdiciados cada año en la Unión Europea en un 30% para 2025 y 50% para 2030.

Una de las líneas de actuación para la reducción de este desperdicio es el desarrollo de envases con mejores propiedades, que sean capaces de alargar la vida de los productos envasados, sin que aumente las toneladas de residuos de envases generados, ya que este es otro punto de especial interés para Europa. El porcentaje de residuos reciclados debe aumentar hasta el 70% en 2030, desde el 44% actual, de acuerdo con un proyecto legislativo aprobado por el parlamento europeo recientemente.

En la actualidad, la mayoría de los envases alta barrera están basados en estructuras multicapa coextruidas o laminadas, ya que no existe un solo material que tenga todas las propiedades necesarias para un envase.

Normalmente, estas estructuras requieren estar compuestas por materiales que aseguren las propiedades físico- mecánicas y las propiedades barrera para conservar el producto envasado.

De tal modo, las estructuras de envases suelen tener una estructura como la que muestra la Ilustración 1.

Este tipo de estructuras pueden obtenerse por coextrusión, coinyección o por laminación. En función de los materiales y de la aplicación final, utilizaremos un proceso u otro. Cuando hablamos de envases flexibles trabajaremos con los procesos de extrusión, impresión y/o laminación.

En los casos en los que queremos obtener envases flexibles con propiedades barrera a oxígeno podremos realizar envases por coextrusión con EVOH, material que presenta alta barrera a Oxígeno en condiciones de humedad reducida, pero que pierde esta propiedad conforme aumenta la concentración de humedad.

En el caso de que el envase necesite ser impreso, será necesario tras la impresión, realizar una laminación. En estos casos los recubrimientos barrera comúnmente más utilizados son los recubrimientos de PVdC y los recubrimientos de óxidos metálicos, por presentar una buena barrera a oxígeno y a vapor de agua.

Estos recubrimientos son aplicados sobre los films estructurales que posteriormente son laminados a otro film estructural con la capacidad de termosellado, capacidad necesaria en los envases flexibles para poder ser cerrados.

Estas soluciones conllevan algunas desventajas:

• en el caso del PVdC, existen algunas reticencias del uso por la presencia de cloro en su estructura que se relaciona con problemas medioambientales, aunque es cierto que muchas veces no bien fundamentados, si genera un interés en la industria por buscar alternativas.
• en el caso de los óxidos metálicos, la mayor desventaja es el proceso de obtención, PVD, deposición física en fase vapor, requiere de un alto coste de energía para que el óxido metálico pase a fase vapor, para luego ser depositado en una fina capa sobre el film estructural y son materiales más costosos.

El Instituto Tecnológico del Plástico Aimplas trabaja en el desarrollo de recubrimiento barrera al oxígeno y vapor de agua; soluciones están basada en PVOH, material polimérico de fuentes fósiles, pero que presenta la capacidad de ser biodegradable, además, es soluble en agua, lo que da lugar a recubrimientos barrera base agua.

Estas soluciones presentan una gran ventaja frente a las soluciones anteriormente mencionadas. Son soluciones de bajo impacto ambiental, en línea con las directrices europeas de reducción de Compuestos Orgánicos Volátiles durante la fabricación de estructuras de envase flexible; que pueden ser aplicadas en el proceso de impresión. Esto permite personalizar la barrera del envase por producto, otorgando esta capacidad a los impresores.

Las soluciones basadas en recubrimientos barrera presentan la gran ventaja de ser soluciones que contribuyen a la reducción de gramaje de estructuras de envases flexibles, así como a la reducción en la cantidad de residuos de envase flexibles.

Aimplas es socio tecnológico en el proyecto Coat4Pack, Desarrollo de recubrimientos barrera a oxígeno para aligerar estructuras en envases flexibles para alimentación. Proyecto que desarrolla junto a otras tres empresas, Artibal, Plásticos Romero e ITC Packaging, y que está financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad dentro de la convocatoria Retos- Colaboración 2016.

¹ Datos extraídos de la página web del parlamento europeo.

² Datos extraídos de la página web del parlamento europeo.