Funcionalitats d'estructures multicapa en envasos bufats

En l'actualitat i gràcies a la gran versatilitat dels materials plàstics, i els avenços en les formulacions de nous compostos amb propietats de clar valor afegit s'està ampliant molt la seva presència en el sector de l'envàs bufat. Aquest factor, juntament amb la demanda sostinguda en aquesta àrea, en un entorn conjuntural que ha estat advers en altres sectors de producte explica les innovacions que s'estan implantant en aquest procés industrial concret.

Així, les principals línies d'innovació dins del sector d'envàs bufat estan sent:

· Major ús de les estructures multicapa per aconseguir el nivell de protecció desitjat.

· Transformació / adaptació del procés d'injecció-bufat en injecció-bufat amb estirat, el que possibilita la fabricació d'envasos més esvelts, i obrint noves possibilitats de disseny.

Implantació de sistemes de vigilància de la qualitat durant la producció, mitjançant monitorització en línia.

· Tendència clara cap a l'adquisició de màquines d'injecció totalment elèctriques, amb els avantatges afegits de més neteja, silenci i consums reduïts.

El procés d'injecció-bufat combina el procés d'emmotllament per injecció seguit d'emmotllament per bufat. Aquest procés es pot dividir en dues fases clarament diferenciades: una fase d'injecció on es produeix una peça provisional anomenada preforma, i una fase de bufat on s'obté el producte amb la forma final buscada. Posteriorment, el segueixen les operacions de post-processat per aconseguir el producte final completament acabat, com ara operacions de retallada, etiquetatge, decoració, etc.

Al mercat es poden trobar diferents variants d'aquest procés, les característiques principals, avantatges i inconvenients es mostren a la Taula 1.

Un cop consolidades aquestes tecnologies productives, entre els fabricants del sector s'observa una tendència clara en la inserció d'estructures multicapa per a la fabricació de tot tipus d'envasos, destacant els destinats al sector alimentari: ampolles, barquetes, terrines...

L'ús d'aquest tipus de productes es justifica des del punt de vista que cada vegada, els envasos han de complir amb més requisits i oferir una major seguretat per al contingut per intentar allargar la seva vida útil.

Per complir aquest objectiu, les estructures dels envasos actuals no eren suficients, ja que els materials emprats no oferien les propietats protectores adequades, i els que les tenien, s'havien de fer servir en gran quantitat, resultant l'envàs massa car. Per tant, la sortida era trobar una solució de compromís a través de la fabricació d'envasos que combinaran més d'un material, de manera que s'aconseguia unir les propietats de cada un d'ells millorant el conjunt de l'envàs. Amb aquesta estratègia, s'aconsegueixen millorar característiques com resistència a la temperatura, efecte barrera davant la penetració d'humitat o oxigen, protecció per evitar l'evaporació o la pèrdua de gasos com CO ₂ (begudes gasoses), alcohols o aromes, així com protecció del contingut contra la radiació ultraviolada. També és possible millorar la brillantor superficial, la resistència al ratllat, la retenció de les tintes (impressió), i abaratir els costos del envàs al poder introduir material reciclat o un altre tipus de farcits.

Hi ha dos problemes principalment a l'hora de treballar amb aquest tipus d'envasos com són l'adhesió entre els diferents materials i el fet que algun dels materials pugui anar perdent propietats pel contacte amb altres substàncies.

En el primer cas se solen introduir capes intermèdies de materials que tinguin bona adhesió amb tots dos, o bé es modifiquen químicament perquè ho siguin. La necessitat d'introduir aquesta capa implica més complexitat en el procés per augmentar el nombre de materials.

En el segon cas, també es recorre a la introducció de capes d'altres materials que protegeixin el que realment està preservant la qualitat del contingut. Per exemple, l'EVOH tenen unes bones propietats barrera davant l'oxigen, però veu minvades les seves característiques de manera important amb la presència d'humitat. Per això, s'aïlla aquesta capa tant l'ambient com del contingut mitjançant capes d'altres materials impermeables a l'aigua.

Aquest tipus d'envasos es fabriquen amb les mateixes tècniques que s'estaven utilitzant fins a l'actualitat per a la fabricació d'altres tipus de peces, simplement s'han d'adaptar els equips que serveixen per fer la forma preliminar dels envasos, és a dir, s'ha d'adaptar l'extrusora per treure un parison amb diverses capes (coextrusió), o bé s'ha d'adaptar la injectora per poder obtenir una preforma de diverses capes (coinyección), pel que la part de tecnologia no representa massa problemes.

Pel que fa als principals inconvenients que presenten aquests envasos és que és més difícil reintroduir el material de rebuig (retalls i peces defectuoses) per la barreja de materials, i el fet que el material reciclat encara no està massa acceptat per part dels usuaris finals, ni tampoc hi ha una legislació que reguli l'ús.

Per resoldre els problemes indicats i aprofitar la potencialitat de tots els avantatges afegides, des Aimplas, l'Institut Tecnològic del Plàstic s'està treballant en aquestes línies de millora d'envasos pel procés d'injecció bufat, permetent combinar per als seus nous desenvolupaments les tecnologies d'injecció i co-injecció de preformes amb el procés d'estirat-bufat. Es pretén donar una resposta adequada al sector nacional que no ho faci dependent d'innovacions externes i permeti ampliar les seves possibilitats de negoci.