Materiales multicapa

En general, se requieren muchas propiedades diferentes de un paquete. La descripción clásica de las principales demandas de un paquete dice que debe contener, proteger y preservar, facilitar el manejo y uso, informar y vender.

En la práctica, es excepcional encontrar un único material de embalaje cuyas propiedades cumplan todas estas exigencias. Esta es la razón por la cual gran parte de nuestro envasado actual consiste en materiales multicapa en forma de laminados, por ejemplo, materiales que se componen y combinan de diferentes maneras.

Al combinar dos o más materiales, es posible construir varias propiedades en el paquete y hacer que el material compuesto cumpla muchas funciones. Cada capa de material por separado puede representar una o más propiedades. La combinación de muchas capas delgadas de diferentes materiales brinda un paquete que brinda al producto la mejor protección posible, utilizando la menor cantidad de material. 

Es un hecho que los materiales de embalaje compuestos han sido de vital importancia para nuestra forma moderna de distribuir productos. El cartón y el papel se usaron originalmente sin combinarse con otros materiales, por ejemplo, papel de envolver, cajas de zapatos, cartones de pasteles, bolsas de harina y papeles dulces, para fines con demandas funcionales simples.

El desarrollo de materiales compuestos comenzó cuando aprendimos cómo recubrir papel o cartón con plástico. Ahora el sellado térmico (soldadura) rápido y confiable podría sustituirse por pasta y pegamento. ¡La técnica de repente hizo posible empacar líquidos en papel! Se hizo posible desarrollar diferentes soluciones de embalaje basadas en cartón y papel para nuevos productos, por ejemplo, alimentos ultracongelados. Esto también creó nuevas oportunidades para la producción y distribución racional de alimentos.

El sistema de autoservicio y una variedad cada vez mayor de productos crearon una demanda de envases con una protección aún mejor para los productos. Esto significó un rápido desarrollo hacia más y más empaques multicapa "personalizados". No solo se combinaron diferentes tipos de materiales (por ejemplo, papel, aluminio y plástico), sino que también se combinaron diferentes plásticos en materiales con propiedades muy avanzadas.

A menudo hay varias soluciones de embalaje efectivas capaces de realizar las funciones requeridas. Pero algunas soluciones son más eficientes en recursos que otras ya que usan menos recursos.

Hoy en día, la eficiencia de los recursos es un objetivo crítico, dados los recursos limitados de la tierra y, en términos más generales, los desafíos medioambientales del mundo. Es el núcleo de la iniciativa emblemática para una Europa eficiente en el uso de los recursos en el marco de la Estrategia Europa 2020, que busca transformar la economía de Europa en una sostenible para 2050.

¿Qué significa 'eficiencia de recursos' significa exactamente para el empaque? Esto tiene que ver con el uso mínimo de recursos de materiales y energía a lo largo de su ciclo de vida y también la cantidad minimizada de material que abandona el ciclo (es decir, no se recicla).

La percepción general es que un paquete, que cumple el mismo propósito de consumo con una alta tasa de reciclaje, es mejor que un paquete sin reciclaje. Esto no es necesariamente cierto ya que el peso del embalaje debe tenerse en cuenta.

Compare, por ejemplo, un paquete no flexible que pesa 50 g con una tasa de reciclaje del 80% y un empaque flexible que pesa 5 g con la misma funcionalidad, pero sin reciclaje. ¿Qué paquete es más eficiente en cuanto a recursos? ¡El empaque flexible, por supuesto! Incluso después del reciclado, la pérdida neta de material del embalaje no flexible es 10 g, el doble que el paquete flexible de 5 g.

Los nuevos materiales permitieron desarrollar una técnica completamente nueva para mantener la frescura y la calidad en los alimentos y facilitar la cocción en hornos de microondas. Nuevos plásticos mejorados abrieron nuevas posibilidades. El número de capas podría aumentarse. Las nuevas técnicas para la laminación de capas de material hicieron que la producción fuera barata y el método de coextrusión de plásticos (una sola operación de trabajo para combinar diferentes plásticos fundidos) revolucionó la producción de materiales multicapa. 

Se ha establecido que si se utiliza un solo material en lugar de un laminado (= material de varias capas), el consumo de material se cuadruplicó al menos en algunos casos. Además, se consumiría más energía en la producción y distribución y la cantidad de desechos aumentaría considerablemente.

Como se puede entender, el uso de materiales multicapa está altamente motivado. Pero las nuevas demandas de recuperación de materiales de los residuos de envases domésticos causan un problema innegable. Por lo tanto, el desarrollo de nuevas técnicas para la fabricación de materiales multicapa adecuados para la recuperación de material se ha convertido en una prioridad para la industria del embalaje. 

También es muy probable que sea posible recuperar materiales plásticos laminados. Esto será posible gracias al desarrollo de capas muy delgadas de materiales de barrera recientemente desarrollados (materiales de barrera = materiales que son impermeables a los gases, los aromas y la luz). Un material de este tipo es el óxido de silicio (en principio = vidrio) que se utiliza como recubrimiento sobre una película de plástico en capas tan delgadas que no se pueden tener en cuenta cuando se recupera el material de envasado.

Si la recuperación de materiales multicapa está dirigida en cambio a la recuperación de energía mediante la incineración del material en hornos donde se recupera el calor generado, los materiales multicapa son un recurso interesante, ya que generalmente hacen espléndidos combustibles con un alto contenido energético.

En la actualidad, se están llevando a cabo interesantes experimentos con materiales multicapa donde se encuentra el mismo plástico, pero con diferentes propiedades, en todas las capas. Dichos "monolaminados" se reciclan fácilmente porque, a pesar de sus muchas capas, básicamente consisten en uno y el mismo tipo de material. Un buen ejemplo es el cartón corrugado micro-flauta.

Otras tendencias interesantes se refieren a los materiales de barrera a base de fibra de madera, similares a los papeles a prueba de grasa que, en algunos casos, hacen posible sustituir el papel de aluminio, por ejemplo, en los envases lácteos. Dado que tanto el cartón básico como la capa de barrera están hechos de celulosa, la recuperación del material se simplifica considerablemente. A largo plazo, también se puede ver algún desarrollo de "aleaciones" de plástico, es decir, compuestos de polímeros en lugar de capas de diferentes materiales. Cada una de tales aleaciones de plástico puede tener las características deseadas y luego recuperarse como un material específico para un propósito específico. (Compare con la recuperación de la industria del metal de diferentes aleaciones de metales).

Hay muchas ideas sobre cómo los problemas de recuperación se pueden resolver técnicamente. En Alemania, por ejemplo, la recuperación química del petróleo es una alternativa.

Información obtenida de Flexible Packaging Europe, así como de las industrias de aluminio y papel / pulpa.

Artículo publicado en http://www.packagingsense.com/