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| Imagen principal: Nova dice que optimizar la formulación de la capa adhesiva en una película de siete capas para pizza congelada reduciría significativamente el espesor del empaque
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Las poliolefinas son los polímeros más utilizados, con aplicaciones en todo el espectro, que van desde el envasado hasta la agricultura, en espuma, película y lámina.
Por ejemplo, aunque ellas se usan comúnmente en películas multicapa, su papel en las capas adhesivas es menos conocido, aunque ellas a menudo son un componente vital. Norman Aubee, especialista en servicios técnicos de Nova Chemicals, dijo en la conferencia de AMI Multilayer Flexible Packaging, que la selección de la formulación correcta de la capa adhesiva es vital en estas aplicaciones.
Dijo a los delegados que el PEBDL-C4 (buteno) se puede usar en capas adhesivas para reducir costos, pero el ahorro puede diluirse con los requisitos más altos de concentrado adhesivo para lograr una fuerza de adhesión similar.
Dijo que había una tendencia a largo plazo hacia múltiples capas en el embalaje de alimentos. Las aplicaciones típicas son el embalaje de carne, queso y líquidos, y apuntan a un ejemplo comercial típico de una pizza congelada, protegida por una película de siete capas con un espesor total de 170 micrones, incluido un total de 94 micrones en capas adhesivas, más del 55% de la estructura.
"La optimización de la formulación de capa adhesiva presentaría una oportunidad significativa aquí", dijo.
Añadió que la mayoría de los fabricantes de películas combinan 10-20% de concentrado adhesivo con 80-90% de PEBDL como resina base, por lo que la resina base es a menudo el porcentaje de volumen más alto de la estructura de barrera total.
Además de dar integridad al paquete, la capa adhesiva debe mantener la apariencia y la óptica de la película y brindar protección de barrera, dijo.
"La oportunidad está en desarrollar un protocolo de prueba para optimizar las formulaciones de capa adhesiva para la formulación de películas individuales", dijo Aubee. "Después de esto, usar el protocolo para generar recomendaciones para el diseño de capa adhesiva".
Nova hizo esto en una película coextruida de cinco capas, con un espesor de 125 micrones. La fuerza de adhesión se probó directamente fuera de la línea, y a las 72 horas. Varias formulaciones utilizaron una resina con un concentrado adhesivo, que se elevó del 5 al 20% - en la cual todos vieron una mayor resistencia al desprendimiento después de 72 horas.
En general, Nova descubrió que los concentrados adhesivos ofrecían una alternativa efectiva a las resinas adhesivas.
"Los procesadores pudieron seleccionar resinas de mezcla para optimizar el desempeño del uso final o la economía", dijo Aubee.
Formación de porosLos investigadores en Dow dicen que la selección de resina es un factor crucial detrás de la formación de poros en la película de PE.
En un documento presentado en la conferencia de Antec del año pasado, Wenyi Huang, investigadora científica de la compañía, dijo a los delegados: “Existe un interés creciente en las películas porosas de polietileno, debido a su bajo costo y transpirabilidad.
Sin embargo, observó que algunos métodos para crear películas porosas tienen inconvenientes: el uso de carbonato de calcio como carga puede irritar la piel, mientras que especies de bajo peso molecular y los polímeros incompatibles a menudo crean una estructura de poros inferior y reducen el desempeño mecánico.
Para probar y superar esto, Dow probó cinco resinas diferentes de PE - de diferente cristalinidad y peso molecular - utilizando múltiples métodos, incluidos DSC, GPC, GPC de dispersión de luz y técnicas de rayos X. La porosimetría de mercurio se utilizó para caracterizar la estructura de poros de las películas porosas de PE y la velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR) para determinar su transpirabilidad. Las películas de homopolímero semicristalino PE se crearon mediante estiramiento en frío a temperatura ambiental y, posteriormente, estiramiento en caliente a una temperatura elevada.
Los resultados mostraron que la alta cristalinidad (> 0,96 g / cm3), la alta distribución de pesos moleculares (Mw / Mn> 6) y el alto peso molecular promedio en Z (> 500,000) de las resinas de PE fueron críticas para la formación de poros en estas películas.
Impulso de caféEn la agricultura, Braskem ha desarrollado una película de acolchado para mejorar los rendimientos de los cultivos en las granjas de café. En colaboración con la Universidad Federal de Uberlandia y una granja local en Monte Carmelo, desarrolló una serie de películas acolchadas de polietileno de tres capas. Estos tenían un espesor de 40 micras, 1,6 m de ancho y estaban diseñados para usarse durante 24 a 30 meses. El proyecto evaluó dos películas de doble cara: ambas tenían capas internas negras, pero una tenía una capa externa plateada y la otra una capa externa blanca.
Una formulación utilizó 55% de Flexus 9211 (un PEBDL metaloceno), así como un grado de PEBDL buteno y un concentrado para incorporar pigmentos y aditivos.
Algunas de las ventajas fueron: una reducción del 30% en los costos del herbicida; una reducción similar en el consumo de agua; y mejores rendimientos en la primera cosecha comercial.
Balance de propiedadesBraskem también ha desarrollado un nuevo grado de polipropileno (PP) - llamado Prisma 6810 - que ofrece un balance de transparencia, rigidez y resistencia al impacto para aplicaciones de termoformado
Braskem dice que el material combina características que normalmente no se ven en soluciones de una resina - incluyendo la tenacidad de un copolímero de impacto, pero valores de rigidez y nubosidad cercanos a los de un homopolímero clarificado. Estas propiedades ofrecen nuevas opciones en aplicaciones de empaque tales como recipientes refrigerados para fiambres, vasos de bebidas de mezcla fría y bandejas de carne o mariscos.
La compañía dice que - además de preferir recipientes más transparentes - sus clientes estaban buscando nuevas soluciones de resina de un solo pellet que no requieren la adición de un elastómero para lograr las características necesarias de desempeño. Prisma 6810 también mantiene sus características dúctiles a temperaturas tan bajas como -10 °C.
Isla Regenye, líder del segmento de mercado de Braskem América, dijo: "Creemos que Prisma 6810 cumple con la creciente preferencia del mercado por contenedores más transparentes y que sus propiedades de desempeño lo convierten en un nuevo candidato ideal para oportunidades de reemplazo de materiales".
Clara elecciónOman Oil Refineries and Petroleum Industries Company (Orpic) también ha desarrollado un nuevo grado de termoformado de PP, que dice aumentará la productividad y el desempeño general de vasos, bandejas y contenedores termoformados transparentes.
El material, llamado Luban HP1151K, utiliza la tecnología de nucleación Hyperform HPN-600ei de Milliken. Esta combina alta claridad y estética con un nuevo nivel de estabilidad dimensional superior para productos termoformados, dice Orpic - ofreciendo a las industrias de envasado de alimentos y soluciones de almacenamiento casero, un nuevo estándar en PP.
Además de poder aumentar la cantidad de artículos que se pueden producir, los productos terminados proporcionan un buen desempeño de apilamiento. El material también ofrece una amplia ventana de procesamiento que permite ventajas de calidad y consistencia del producto, así como beneficios de productividad para los convertidores.
Adicionalmente, el grado ofrece ventajas óptimas para el medio ambiente y otras relacionadas con las manipulación asociadas con el uso de PP liviano en comparación con otros materiales, dice Orpic.
"Luban HP1151K reduce la turbidez en el producto y aumenta la claridad y el brillo", dijo Gilles Rochas, gerente general de polímeros en Orpic. "Confiamos en que ayudará a los clientes de embalaje internacional a reducir sus tiempos de ciclo y lograr mejores resultados a través de menos desperdicio - al tiempo que ofrece mejoras de productividad en todos los aspectos"
Hyperform HPN-600ei también ofrece buenos organolépticos sin riesgo de contaminación - lo que hace que Luban HP1151K sea adecuado para aplicaciones alimenticias.
Nucleación BetaEn la conferencia de Antec del año pasado, el consultor Philip Jacoby explicó algunas aplicaciones novedosas del PP beta nucleado en aplicaciones que incluyen película y termoformado.
Dijo a los delegados que el PP existe en tres formas cristalinas - y que la forma beta puede reducir el costo y el peso de las piezas de PP. También presentó detalles de un nucleante beta de Mayzo, disponible en forma de concentrado, que se puede agregar al PP para lograr la nucleación beta.
Dijo que la nucleación beta podría crear una serie de beneficios en la película - tales como una película de PP mono orientada con baja densidad, color uniforme y buena capacidad de impresión, y una película de PPBO transpirable con bajos niveles de carga (y se puede utilizar para aplicaciones que incluyen cubiertas de automóviles , membranas de techo y película separadora de batería).
Aparte de esto, el PP nucleado beta se puede termoformar en copas opacas que son casi un 15% más livianas que cuando están hechas de PP no nucleado. Las pruebas mostraron que la distribución de la pared lateral también era más uniforme para la versión nucleada beta, dijo.
Fuerte participanteLas películas de poliolefina también juegan un papel importante en la estabilización de paletas - siempre que tengan un alto desempeño de adherencia y sean lo suficientemente fuertes para soportar el desgarre. En la conferencia de Stretch & Shrink Film del año pasado, SABIC dijo que algunos de sus grados pueden mejorar la estabilidad de las paletas.
Bart Van Hoof, gerente de marketing global para embalaje flexible en la compañía, dijo que el desempeño de adherencia de sus grados Cohere ha ayudado a aumentar el desempeño de adherencia cuando se incorpora a la capa adhesiva. En un proyecto ejecutado con el fabricante polaco de películas estirables Efekt Plus, este cambió la formulación de la capa adhesiva externa de PEBDL de una película de cinco capas, reemplazando el 32% de PEMBD con el 10% de Cohere. Esto llevó a una capa adhesiva con una fuerza de adherencia similar, a pesar del porcentaje más bajo, así como también una ventaja de costos, dijo.
Y, en un proyecto con el especialista en embalaje Maillis, Sabic ayudó a crear una película estirable delgada y rígida utilizando Supeer 8315. Las películas tenían un espesor de 10 micrones y usaron Supeer para reemplazar el PEBDL. Las películas resultantes tenían una mayor fuerza de estiramiento, un estiramiento reducido y una curva de tracción constante y pronunciada.
Y, en un proyecto con ForumPlast y DuoPlast, este combinó Supeer y Cohere para reemplazar el EVA en caperuzas estirables, al tiempo que mejoraba las propiedades a un precio competitivo. En la estructura original, una capa media de EVA, intercalada entre dos capas de mPEBDL, fue reemplazada por una nueva estructura: dos capas externas de Supeer / PEBD, intercalando una capa intermedia de Cohere, Supeer y PEBD.
Algunas de las ventajas del nuevo diseño incluían: mayor y más consistente fuerza de sujeción,; COF más estable; mejor resistencia a la protuberancia; y una mayor transparencia.
Van Hoof agregó que Sabic está agregando los grados de mPEBDL-C6 a la cartera de Supeer.
Películas PPBO de alta barrera.
Innovia Films ha desarrollado una gama de productos de polipropileno biaxialmente (PPBO) con un desempeño de barrera óptimo - incluyendo una película metalizada de alta barrera, una película transparente de alta barrera AlOx y una película de barrera de oxígeno coextruida.
Innovia también desarrollará materiales mono capa para diferentes aplicaciones, las cuales se pueden reciclar más fácilmente.
Stephen Langstaff, gerente de negocios globales para embalaje, dijo: “Hemos estado trabajando arduamente para desarrollar nuevas películas que prolonguen la vida útil de una gama de productos para reducir el desperdicio de alimentos. "Desarrollaremos opciones que permitan la simplificación del empaque, eliminando o reemplazando capas dentro de materiales de laminación que restrinjan el reciclaje".
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| www.innoviafilms.com
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Hacer click en los enlaces para mayor información:
www.novachemicals.com
www.dow.com
www.braskem.com.br
www.orpic.om
www.milliken.com
www.jacobypolymer.com
www.mayzo.com
www.sabic.com
Film & Sheet Extrusion - Jan-Feb 2019, p. 35
www.filmandsheet.com
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