La maquinaria y los materiales para producir embalaje plástico están avanzando para llenar las necesidades del dueño de la marca, consumidor y despumes del consumo. Los envases hechos con plástico dominan el envasado primario de alimentos. El costo, la transparencia, la sostenibilidad, la inocuidad de los alimentos y las barreras personalizadas al oxígeno y vapor de agua hacen del plástico una opción atractiva. Las innovaciones en la fabricación de embalaje plástico se enfocan en brindar mayor seguridad alimentaria, lo que permite agilidad, menor costo y más embalaje sostenible.
Seguridad alimentaria
La conexión entre el embalaje seguro y la seguridad alimentaria es fuerte. La mayoría de los proveedores de envases para la industria alimentaria están certificados por GFSI. Existe la necesidad de mayores garantías para eliminar la contaminación mientras se procesa la resina plastica en contenedores, para asegurar que los límites del proceso están en su lugar para controlar la migración y para restringir la contaminación antes del llenado de los envases. Además, a medida que los materiales de embalaje se optimizan para la producción de alta velocidad y los costos, las tolerancias del empaque han disminuido.
Esta necesidad de mayores controles, optimización y tolerancias de procesos ha suscitado interés en la certificación ISO / TS 16949 para los proveedores de embalaje. Hay un mayor grado de control de procesos para una empresa que es certificada en ISO / TS 16949 que para una que no esté certificada. El aumento de la certificación ISO / TS 16949 en la industria del envasado de alimentos se traduce en una mayor gestión de la calidad y la prevención de defectos. "Nuestra certificación TS 16949 asegura que una sola parte de millones de personas puede ser rastreada hasta el inicio de un defecto.
Esto puede señalar o, lo que es más importante, permitirnos evitar los defectos de embalaje en la fabricación que a menudo se asocian con las devoluciones por seguridad alimentaria", dice John Angell, director de envases de venta en Novation Industries, McHenry, Illinois (novationindustries.com). La capacidad de rastrear de manera eficiente permite el posible modo de falla y análisis de efectos para reducir el riesgo. Novation ha encontrado que una cadena de custodia más estricta optimiza las nuevas relaciones con los clientes y genera confianza.
A medida que se optimizan las innovaciones de moldeo, la velocidad y las fuentes de resina, se necesita consistencia para garantizar la seguridad alimentaria para envases soplados termoformados, inyectados y películas. Las certificaciones como ISO / TS 16949 para los proveedores de envases se están convirtiendo en un medio de ventaja competitiva y permitiendo que la evolución del proceso se centre en la seguridad alimentaria. |
| Operaciones de moldeo por inyección en Novation. Foto cortesía de Novation Industries |
La conexión entre el embalaje seguro y la seguridad alimentaria es fuerte. La mayoría de los proveedores de envases para la industria alimentaria están certificados por GFSI. Existe la necesidad de mayores garantías para eliminar la contaminación mientras se procesa la resina plastica en contenedores, para asegurar que los límites del proceso están en su lugar para controlar la migración y para restringir la contaminación antes del llenado de los envases. Además, a medida que los materiales de embalaje se optimizan para la producción de alta velocidad y los costos, las tolerancias del empaque han disminuido.
Esta necesidad de mayores controles, optimización y tolerancias de procesos ha suscitado interés en la certificación ISO / TS 16949 para los proveedores de embalaje. Hay un mayor grado de control de procesos para una empresa que es certificada en ISO / TS 16949 que para una que no esté certificada. El aumento de la certificación ISO / TS 16949 en la industria del envasado de alimentos se traduce en una mayor gestión de la calidad y la prevención de defectos. "Nuestra certificación TS 16949 asegura que una sola parte de millones de personas puede ser rastreada hasta el inicio de un defecto.
Esto puede señalar o, lo que es más importante, permitirnos evitar los defectos de embalaje en la fabricación que a menudo se asocian con las devoluciones por seguridad alimentaria", dice John Angell, director de envases de venta en Novation Industries, McHenry, Illinois (novationindustries.com). La capacidad de rastrear de manera eficiente permite el posible modo de falla y análisis de efectos para reducir el riesgo. Novation ha encontrado que una cadena de custodia más estricta optimiza las nuevas relaciones con los clientes y genera confianza.
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| Agua Prolom en botellas con tecnología de soplar-llenar-tapar avanzan en una linea de ensamblaje. Foto cortesía de Sidel |
Las innovaciones recientes permiten que otros tipos de contenedores sean fabricados y llenados al mismo tiempo; Esto elimina la contaminación y reduce los costos de energía del transporte de contenedores vacíos. Por ejemplo, la operación de soplar-llenar-tapar de Matrix Combi de Sidel, Hünenberg, Suiza (sidel.com), reduce inherentemente la contaminación y el consumo de energía, ya que las botellas se producen, se llenan y se tapan dentro de un solo recinto de alta eficiencia con aire filtrado de partículas.
Para un producto de agua mineral Prolom envasado en esta máquina, la cantidad de plástico en cada botella se redujo debido al proceso de manipulación en una línea de producción de 13.200 botellas por hora. La eliminación de la manipulación adicional de envases vacíos significa que se necesita menos plástico en la botella. Otra innovación reciente es Liquiform, de Amcor, Melbourne, Australia (amcor.com), una empresa conjunta con Sidel que utiliza líquidos consumibles y presurizados para producir envases.
La innovación de soplar-llenar-sellar desafía a otros fabricantes de maquinaria a perseguir una tecnología similar para reducir el potencial de contaminación y optimizar el empaque para minoristas y consumidores.
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| Loa aperitivos están sellados en bandejas termoformadas de PET con evidencia de adulteración. Foto cortesía de Lacerta |
"La capacidad de Lacerta para diseñar y construir prototipos / moldes de producción y extruir/laminar laminas plásticas para envases termoformados en una sala limpia apela a plazos mas cortos del proyecto de la industria de alimentos . Hemos producido contenedores para la producción en menos de dos semanas ", dice Ali Lotfi, presidente de Lacerta Group, Mansfield, Massachusetts (lacerta.com).
El tiempo normal para la producción de moldes de termoformado puede ser de 10 semanas, y hay a menudo traspasos entre los diseñadores hacia los fabricantes de moldes y de los fabricantes de laminas plásticas hacia una empresa de embalaje que resultan en la falta de comunicación. Lacerta elimina el tiempo de entrega asociado con estos pasos, haciendo sus diseños exitosos y oportunos.
La agilidad de Lacerta es intencional y proporciona una ventaja competitiva en calidad y velocidad. Además, el método de Lacerta de preprocesar polímeros reciclados pos-consumo (es decir, usando filtros y procesos de reducción de volátiles) reduce el tiempo real de resonancia de extrusión. Esta reducción en el tiempo ayuda a mejorar la resistencia de los envases ya que se necesitan menos aditivos y menos degradación del polímero durante el proceso de extrusión.
A medida que los polímeros evolucionan, las instalaciones a escala piloto dentro de los fabricantes de envases están aumentando para permitir la aplicación de nuevas investigaciones sobre polímeros. Con tres máquinas termoformadoras dedicadas al desarrollo de prototipos apoyadas por un equipo de diseñadores, Lacerta puede evaluar lo que se necesita para producir envases a partir de nuevos polímeros, cargas y aditivos de proceso, rápidamente.
Menor costo y más sostenibilidad
Lamy Chopin, líder global de desarrollo de envases y plásticos especiales en Dow Chemical Co., Midland, Michigan (dow.com), explica lo que impulsa la innovación en el procesamiento de polímeros en Dow: "Dos impulsores claves son las ofertas mejoradas a un costo reducido y la sostenibilidad . "El interés en la mejora a un costo menor se traduce en una mejor integridad del sello, barreras, colores, y la imprimibilidad y el uso de embalaje inteligente y activo para una experiencia mejorada del consumidor.
Una solución es la maquinaria de coextrusión de plástico multicapa que es capaz de 11 capas. Las capas se optimizan para proporcionar la mejor solución para necesidades específicas. La tecnología de Dow puede ayudar a optimizar las propiedades de cada capa en las estructuras de embalaje para que se utilicen menos recursos, lo que reduce los desperdicios de embalaje. Sin embargo, el reciclaje de los envases multicapa no es a menudo económica o técnicamente viable.
La recaptura económica de la energía ha sido un desafío para el embalaje multicapa, aunque este es intrínsecamente sostenible en términos de uso del material. En Europa, por ejemplo, la tasa por empaques multicapa es la más alta, ya que el costo para manejar embalajes multicapa después de que el consumidor lo uso, es mas alto. Sin embargo, el volumen de embalaje flexible, que a menudo es multicapa, es ahora el doble de los envases rígidos de plástico en Europa.
Los avances recientes en la maquinaria de proceso de polímeros están proporcionando soluciones. Por ejemplo, los procesos de Plastigram Industries, Praga, República Checa (plastigram.eu), utilizan tecnología patentada basada en solventes con licencia de la Academia Checa de Ciencias para recapturar energía de envases multicapa.
"El enfoque holístico de Dow con respecto a la sostenibilidad es reducir el uso de materiales y aumentar el reciclaje. Un ejemplo de la visión de Dow de una economía circular se está explorando expandiendo su cadena de valor en la recuperación del empaque, "explica Chopin. En 2014, el programa de reciclaje de Energy Bag en Citrus Heights, California, facilitó la identificación y separación de bolsas de jugo, envolturas de dulces y otros envases multicapa para convertirlos en energía.
Este esfuerzo se ha ampliado a Omaha, Nebraska, a través de una asociación entre Dow, Reynolds Consumer Products, Recyclebank, First Star Recycling, ConAgra Foods y Systech Environmental Corp. Debido a este programa, el volumen de embalaje multicapa recolectado ha aumentado y los procesos para la pirólisis están avanzando. El ciclo de recuperación también se está cerrando debido a los esfuerzos de Recuperación de Materiales para el Futuro, patrocinado por compañías como Dow, PepsiCo, Procter & Gamble, Nestlé USA y Sealed Air.
Estas asociaciones son un ejemplo de cómo la industria del embalaje se está acercando a la sostenibilidad. A medida que evolucionan los desarrollos en la pirólisis de polímeros reciclados para generar energía como el diesel y la nafta, Dow podría utilizar la nafta regenerada para producir polietileno. Muchos fabricantes de envases están explorando la inversión para crear una economía circular en la que se usa un empaque para producir otro material de empaque.
Los aditivos de polímeroa aumentan las tasas de reciclaje de envases plásticos de polietileno. Una barrera mínima, tal como polietileno, suele estar coextruida con una excepcional barrera al oxigeno como el alcohol etileno vinílico (EVOH) en un empaque. Pero el reciclaje de polietileno que contiene una delgada capa de EVOH no ha sido viable. La tecnología RecycleReady de Dow permite reciclar capas de polietileno-EVOH. "Esto significa un mayor uso de polietileno reciclado, reducción de costos/riesgo de reciclaje de polietileno para los recicladores, y la facilidad del consumidor para el reciclaje de polietileno-EVOH", señala Chopin.
Los aditivos poliméricos también están ayudando a la fabricación de empaques. Por ejemplo, la adición de carbonato de calcio, (talco), sílice y arcilla en recipientes de plástico aumenta la rigidez, la resistencia al calor, las propiedades de barrera y la resistencia a los disolventes mientras que baja el costo. Cuando el plástico es reemplazado por la carga, se usa menos plástico y el reciclaje no suele verse afectado. La adición de talco reduce la cantidad de plástico necesaria en un recipiente para impartir la rigidez necesaria. El talco Mistrocell de Imerys, París (imerys.com), aumenta la densidad celular y reduce el tamaño de las células de espuma, lo que resulta en una mayor rigidez en el embalaje espumado. Se necesita menos plástico para la misma rigidez.
Para los bioplásticos, las cargas ayudan en la cristalización y son integrales para poder formar eficientemente los recipientes. También hay mucho desarrollo en el uso de cargas compatibles tales como cargas conductivas de polvos de aluminio, fibra de carbono y grafito para aplicaciones de envasado activo e inteligente.
Claire Koelsch Sand, PhD, Contributing Editor President, Packaging Technology & Research
Adjunct Professor,
Michigan State Univ.
claire@packagingtechnologyandresearch.com
Claire Koelsch Sand
Food Technology Magazine
November 2016, Volume 70, No.11
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