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Sistemas de alta barrera en empaques flexibles
ANA LEONOR ESPARZA GARCÉS
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Procesos de Transformación de Plásticos
Actualmente nos enfrentamos ante la posibilidad de investigar a través de la ciencia y la tecnología diferentes tipos de empaques versátiles, que ofrezcan calidad e higiene. En el mundo, sobre todo, en los países industrializados, los cambios en el estilo de vida han impulsado la aparición de nuevas tendencias en el consumo de alimentos. Se están registrando importantes modificaciones en el tipo de vida y su composición en la mayoría de los hogares, siendo común encontrar hogares con adultos mayores de 50 años, un mayor porcentaje de personas viviendo solas y muchos hogares sin niños, dando lugar a cambio de patrones alimenticios. [1, 2, 5] Dentro de estos patrones alimenticios conviene hacer una especial mención a los cinco principales factores que rigen la elección de alimentos por parte del consumidor: Que el alimento resulte saludable Que presente un bajo costo De fácil preparación De almacenamiento seguro Que sea fácil de transportar En respuesta a estos cambios en los hábitos de consumo, la industria agro alimenticia ha desarrollado nuevas tecnologías de producción y conservación de los alimentos que garantizando su calidad higiénico-sanitaria permitan la prolongación de su vida útil. En este contexto, los nuevos sistemas de envasado (sistemas activos, inteligentes, comestibles, y con nanocompuestos) están llamados a desempeñar un papel clave en la comercialización de alimentos con mayores estándares de calidad. Más del 90 por ciento de todos los alimentos que llegan a nuestra mesa vienen envasados y la mayoría de estos envases son de plástico, pues ofrecen numerosas ventajas de higiene, costo y conservación que les hacen ya imprescindibles en nuestra rutina diaria. Los plásticos ya han reemplazado al vidrio, metal, papel ó cartón en sus diferentes aplicaciones. El plástico es el material que más se usa para embalaje, es ligero y puede moldearse en formas complicadas y puede imprimirse en diferentes colores.
El polietileno de baja y alta densidad (LDPE y HDPE), polipropileno (PP) y el polietilen tereftalato (PET) son plásticos relativamente baratos para el embalaje y se moldean fácilmente siendo muy atractivos, con un acabado brillante de alta calidad sobre el cual se puede imprimir hasta seis tintas. El PVC se usa para bandejas, botellas, y también para aceite, jarabes y jugos de frutas entre otros, pero tienen el inconveniente de que se puede agrietar ó romperse cuando se golpea debido a su fragilidad. El que más compite con las películas de celulosa ("cellofan") es el polipropileno orientado para el empaque de galletas, pastas, confitería, etc. y esto debido a su naturaleza impermeable cuando se cierra herméticamente, junto a su apariencia brillante y su facilidad de impresión. Existe una tendencia a la reducción de densidad del empaque para reducir sus costos. Dando como resultado la producción de empaques más delgados y más fuertes. Normalmente los empaques de plástico suelen cerrarse sellando con calor las películas al mismo tiempo; pero hay productos sensibles a la temperatura como los bombones, dulces ó chocolates que no pueden llevar este proceso, en este caso su protección se logra mediante un recubrimiento a base de polidicloruro de vinilideno (PVDC) lo que permite sellar en frío a presión, aunque suele ser un poco más caro.
El polietileno representa el 30% del consumo de los materiales plásticos a nivel mundial. Su uso más común son las bolsas de envasado y bolsas de mercado, su densidad afecta a ciertas propiedades como su rigidez, resistencia a baja temperatura, y resistencia a la rotura. Para productos que requieren para su conservación temperaturas muy bajas, se emplean empaques que soporten estas condiciones por lo que se ha elegido para esta aplicación al copolímero de etileno acetato de vinilo, EVA. El PVC como película en el campo alimenticio ha sido utilizado para envolver bandejas de alimentos frescos en el proceso de atmósfera modificada y las películas a base de resinas poliéster se usan para envases de bolsa que van dentro de caja y para recubrir alimentos que son calentados por medio de microondas. Existen también en el mercado películas metalizadas para proteger al alimento de la acción de la luz y con mayor barrera a gases y este método constituye una forma más económica de producir empaques de plástico con apariencia metálica de aquellos empaques totalmente fabricados a base de metal. Este proceso es llamado "metalizado", donde el aluminio es el metal más comúnmente utilizado para producir empaques para la protección del producto como lo es el café, por ejemplo. Éstas se pueden imprimir directamente sin ninguna dificultad. Actualmente miles de productos compiten para llamar la atención del público en los comercios. Al momento de la venta el envase se encuentra solo frente al consumidor, y es el encargado de decidir la compra, es el "vendedor silencioso". De allí surge el concepto de elegir envases "a la altura de las exigencias del mercado actual." Bajo este panorama el envase flexible laminado ofrece las mejores alternativas, con grandes ventajas para el envasado de productos. Se trata de un envase realizado a partir de la combinación de dos ó más materiales, los cuales son seleccionados especialmente de acuerdo a las características propias del producto a envasar, lo que permite contenerlo de manera óptima. Los materiales que pueden ser elegidos para ser estructuras laminadas podrían ser: polietileno, polipropileno monorientado, poliéster, acetato, papel, lámina de aluminio, polipropileno biorientado el cual puede ser transparente, metalizado ó contener una película de SARAN. En caso de requerir alta impermeabilidad y barrera al oxígeno se utiliza el poliéster saranizado. Sus ventajas son mayor protección del producto envasado.
El envase puede ser sometido a una manipulación más severa sin deteriorarse. Conserva por más tiempo intactas las características del producto: sabor, aroma, calidad, etc. y retarda el vencimiento del mismo ya que minimiza la penetración de oxígeno, permitiendo el envasado al vacío. Si el producto lo requiere, puede actuar como barrera al paso de la luz, a los aromas, a la humedad, a la grasa y a los aceites. Envases de apertura fácil, medioambientales e individuales parecen ser las tendencias a la alza en el sector del empaque y embalaje. Esto se debe, en gran medida, a la demanda creciente de productos envasados de una sociedad profundamente consumista y que afectan de forma directa a la hora de crear nuevos tipos de empaque. Otro segmento importante en el mundo de los empaques son películas multicapa coextruidas, materiales compuestos que cada día encontramos mas a menudo en el supermercado. Estos envases deben ser lo suficientemente fuertes, pero también deben ser fáciles de abrir, por lo que los envases imponen a los materiales unas exigencias muy altas. Propiedades como la resistencia y la flexibilidad, efectos barrera contra aromas y gases como el oxigeno, dióxido de carbono y vapor de agua on solo algunas de las principales funciones que los plásticos destinados a envases deben cubrir. Además, hay que añadir que los envases modernos están diseñados no solo para mantener fresco su contenido durante largos periodos, sino también para darle una apariencia atractiva. Detrás de la mayor parte de estas modestas envolturas transparentes de plástico encontramos una tecnología sorprendentemente sofisticada como la que presentan los Envases inteligentes que son capaces de efectuar una función inteligente como detectar, mostrar, registrar ó comunicar una información sobre el estado del alimento envasado ó el entorno de éste. Y también de aquellos que son llamados Envases activos.
El envase activo ha sido considerado como uno de los más innovadores dentro del sector de envase, siendo especialmente importante en el envasado de alimentos, donde las funciones del envase son principalmente proteger al producto y extender su tiempo de caducidad. El envase activo se define como una estructura de envase ó un sistema de envasado que responde a los cambios que ocurren en el medio con el fin de asegurar la seguridad y estabilidad del producto hasta su consumo. Concretamente, los absorbedores de oxígeno son dispositivos ó películas que reaccionan químicamente con el oxígeno hasta eliminarlo de la atmósfera de envasado. Por otra parte, el campo de los nanocompuestos del tipo arcilla- polímero está generando un gran interés en los últimos tiempos. Actualmente, la nanoarcilla más utilizada es la montmorillonita, su origen es volcánico y está constituida fundamentalmente por alúmina y sílice. Los nanocompuestos proporcionan grandes mejoras en las propiedades del polímero. Estas partículas a escala manométrica pueden mejorar propiedades tales como rigidez, propiedades de barrera, reciclabilidad, retardante de llama y temperatura del calor de distorsión. La combinación de una barrera al oxígeno activa (absorbedores de oxígeno) con una barrera al oxígeno pasiva (nanopartículas) proporciona una nueva vía para el desarrollo de nuevos polímeros de alta barrera al oxígeno. Asimismo, permiten obtener una mejora en propiedades tales como: barrera a olores y sabores, dureza, resistencia al calor (para el llenado de productos calientes) y resistencia a grasas y aceites; propiedades todas ellas de gran interés en el sector de envase.
"No hay ningún plástico multiuso que cumpla todos los requisitos, solo combinando materiales distintos con propiedades especificas podemos logar la amplia gama de aplicaciones a las cuales nos hemos acostumbrado", explica el Dr.Rolf-Egbert Grützner de la División de BASF Performance Polymers. {8] La asignatura pendiente sería el área que corresponde a los envases de usar y tirar, cada vez más en aumento, que contradicen profundamente las tendencias de conciencia medioambiental en las que se basa la sociedad actual, las investigaciones mas recientes están enfocadas a la búsqueda de nuevas películas plásticas que tengan excelentes propiedades y que sean mas "verdes" amigables con el ambiente [1, 2, 5, 6]
2008
Trabajo terminal, especialidad
QUÍMICA
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