En los últimos años, el polietileno orientado biaxialmente (PEBO) se ha convertido en un importante competidor potencial en embalaje diseñado para la reciclabilidad. Como es el caso con la tendencia de más larga duración del embalaje de película soplada de PE (p. Ej., bolsas parables), los impulsores de esta opción monomaterial son la sostenibilidad y la economía circular. Nova Chemicals esta entre las compañías líderes en el desarrollo de PEBO.
En el show K de 2019 en Düsseldorf, SABIC lanzó un nuevo PEBDL para películas PEBO. La compañía mostró ejemplos de bolsas parables de PEBO adecuadas para dulces y bocadillos; frutas y hortalizas congeladas, frescas y secas; y embalaje para productos de cuidado personal. El PEBO cuenta con buena capacidad de impresión, altas propiedades mecánicas y tenacidad, así como una muy alta integridad del sello. El nuevo material de SABIC también permite que la película PEBO proporcione una dirección controlada de desgarre lineal, haciendo al empaque mas facil de abrir.
Más recientemente, Nova ha colaborado con varias organizaciones a lo largo de la cadena de suministro para desarrollar embalaje monomaterial de BOPE, enfocándose en una necesidad particularmente apremiante del mercado de PEAD biorientado (PEADBO) para el proceso de orientación transversal para reemplazar embalaje multimaterial basado en polipropileno orientado (PPBO) o PET (PETBO).
Nova dice que el embalaje PEADBO es más fácilmente reciclable y puede permitir tasas de reciclaje más altas para embalaje flexible y ayudar a los propietarios de marcas a cumplir sus compromisos de economía circular. Si bien el PPBO tiene una ventaja de décadas en películas bi-orientadas, El PEADBO tiene el potencial de convertirse en un estándar de la industria para embalaje reciclable en los próximos años, según Owen Lightbody, líder del equipo de servicio técnico para películas de alto desempeño.
PEAD optimizado
Los expertos de Nova explican que el proceso de estiramiento biaxial usado para orientar las películas es muy exigente, y la mayoría de los equipos existentes en la actualidad se han diseñado alrededor de PP, PET y PA. Si bien el PEBDL se puede estirar fácilmente, las películas hechas con él carecen de la rigidez y la resistencia térmica requeridas para la mayoría de las aplicaciones de alto desempeño, lo cual se puede lograr con PEAD. Como tal, Nova considera que el PEAD es el material más deseable para la película PEBO, aunque el PEAD convencional también presenta un gran desafío - una falta de elasticidad para estirarse en gran medida.
Ahora, Nova Chemicals ha desarrollado grados de PEAD específicamente para el proceso de película orientado biaxialmente, mejorando la producción de películas PEADBO, las cuales la compañía cree que permitirán oportunidades de cambio de juego para crear embalaje monomaterial adecuado para una economía circular.
Dos diseños de películas ya están recibiendo un considerable interés en el mercado. La primera es una banda de impresión 100% PEAD, y la segunda es una película sellante. La película sellante proporciona bajas temperaturas de iniciación del sellado en una línea de embalaje sin pegarse a ningún rodillo en la línea de orientación biaxial.
"Estamos viendo un alto nivel de interés y actividad en PEADBO en múltiples regiones globales, y anticipamos una rápida expansión de estas películas en muchos segmentos de embalaje. También esperamos que las películas PEBDL orientadas crezcan en los próximos años debido a las ventajas de desempeño sobre las películas sopladas y planas convencionales. A medida que la industria del embalaje flexible busca soluciones de embalaje monomaterial, el PEBDLBO está bien posicionado para reemplazar al PP no orientado, PETBO y PABO (nylon bi-orientado) en muchas aplicaciones ”, dice Lightbody.
Retos de procesamiento
Si bien el perfil de PEBO se ha elevado por la combinación de los compromisos de sostenibilidad asumidos por los propietarios de marcas y el atractivo del embalaje monomaterial para una mejor reciclabilidad, la realidad es que la cadena de suministro está equipada principalmente con líneas heredadas de orientación biaxial diseñadas alrededor de PP. El desafío principal es desarrollar tecnología PEAD que tenga una ventana de orientación adecuada para ser procesada en estas lineas de orientación biaxial existentes.
"Estamos viendo un alto nivel de interés y actividad en PEADBO en múltiples regiones globales, y anticipamos una rápida expansión de estas películas en muchos segmentos de empaque".Nova colaboró con Brueckner Group, el principal fabricante de máquinas de orientación biaxial para optimizar las tecnologías de resina PEAD para PEBO y acelerar la comercialización de películas PEADBO. Las áreas de enfoque fueron la cantidad de extrusión y lograr una producción confiable sin roturas de película. La mejora continua en las tasas de producción se logrará a través de una combinación de la nueva arquitectura de resina de PE y la optimización del equipo, como el novedoso diseño de orientación biaxial híbrido PPBO / PEBO de Brueckner.
Según los expertos de Nova, se requieren resinas altamente especializadas que ofrezcan un perfil de viscosidad personalizado para el proceso de orientación biaxial, geles extremadamente bajos y consistencia de lote a lote para procesar películas sin defectos.
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| El PEADBO tiene potencial para convertirse en estándar de la industria para películas reciclables. |
El número y la complejidad de las diferentes aplicaciones que usan PPBO, PETBO y/o PABO (nylon orientado biaxialmente) son considerables y reemplazarlas completamente con PEBO no sería realista. Sin embargo, hay muchos segmentos de embalaje donde una opción PEBO es ventajosa desde una perspectiva de desempeño y/o economía circular. El beneficio más significativo de PEBO sobre los materiales alternativos es la mas fácil reciclabilidad. El polipropileno suele ser más difícil de reciclar debido a la falta de corrientes de reciclaje en algunas regiones del mundo, incluida gran parte de América del Norte, y muchas estructuras y aplicaciones que contienen PPBO son multimateriales. el PEADBO podría, entonces, ser una innovación importante para la adopción generalizada de embalaje reciclable monomaterial.
En términos más generales, muchos empaques flexibles tradicionales están compuestos de laminados de materiales mixtos como PET/PE para proporcionar el desempeño requerido, como rigidez, resistencia térmica y desempeño sellable. Debido a la amplia gama de densidades de productos de PE, este puede cumplir con una amplia gama de requisitos de desempeño. Los materiales de baja densidad como el PEBDL exhiben propiedades de sellado sobresalientes, mientras que los materiales de PE de mayor densidad proporcionan rigidez y resistencia térmica. El PEADBO da como resultado películas más rígidas que permiten reducción del espesor, así como propiedades de fácil desgarre para crear un empaque fácil de abrir y una mejora dramática de las propiedades ópticas, las cuales mejoran el atractivo del empaque en el anaquel en comparación con el PEAD estándar. Nova también tiene varios grados de PEBDLBO y puede trabajar con los procesadores para diseñar películas laminadas monomateriales PEADBO/PEBDLBO.
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| El PEADBO ofrece una alternativa monomaterial a PPBO o PETBO multicapa. |
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Colaboraciones industriales de Nova Chemicals
Reconociendo la necesidad de PEADBO en el mercado, Nova Chemicals buscó líderes y socios de la industria, que incluyen:
- Toray Plastics America Inc., Providence, R.I., cuya experiencia en fabricación de películas y conocimiento de películas orientadas en aplicaciones de embalaje fue muy valiosa en el desarrollo de la tecnología PEADBO, según Lightbody. Toray Plastics ha sido un fabricante líder de películas de PET, PP, biobasadas y metalizadas para embalaje flexible y rígido, tapas sellables y aplicaciones gráficas, industriales, ópticas y electrónicas. Nova y Toray realizaron conjuntamente pruebas de línea piloto, que proporcionaron información instantánea sobre el procesamiento y la orientación de varios candidatos de resina de PEAD, y evaluaron el desempeño de la película resultante. Este enfoque colaborativo ayudó a Nova Chemicals a optimizar sus resinas para PEADBO.
- Brueckner, un fabricante líder de lineas de orientación biaxial y el principal fabricante de películas de Portugal, Polivouga. Juntos, ellos han evaluado varias resinas de PEAD para estiramiento biaxial en líneas piloto en las instalaciones de Brueckner y en una línea comercial en Portugal. Tanto Nova como Brueckner ven al PEBO como un prometedor bloque de construcción de economía circular, que proporciona otra solución para que la industria alcance el objetivo de embalaje 100% reciclable.
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| Otra aplicación potencial para BOPE. |
Lilli Manolis Sherman
Editor en Jefe
Plastics Technology
03 Julio 2020
Plastics Technology
03 Julio 2020
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