Una sesión de preguntas y respuestas con Eric Bartholomay, Gerente de Desarrrollo de Productos, Toray Plastics (America).
Editado por Mark Spaulding, Editor en Jefe – Converting Magazine
Traducido por Hector Touzet Marin - PLAEN
1. Donde están las oportunidades de mercado para aplicaciones de tapas flexibles y específicamente cuales son las aplicaciones?
El tapado flexible es una area de crecimiento bien establecida para una amplia variedad de productos envasados en bandejas, vasos, y otros envases. Estos productos incluyen alimentos congelados, bebidas, café, condimentos, postres, bocaditos, salsas frescas, vegetales, frutas, carne fresca refrigerada así como productos no alimenticios, tales como cosméticos, suministros hospitalarios y farmacéuticos
Una area principal de crecimiento para las tapas flexibles parece ser el envasado de lácteos, especialmente yogurt y postres lácteos refrigerados. También existen oportunidades tanto en envases de porción individual tales como vasos para gelatinas, mermeladas, condimentos y cremas de café, para los cuales la tapa flexible sirve como cierre principal, y en envases de varias porciones cerrados con tapa roscada y en las cuales la tapa flexible sirve como barrera, sello de evidencia de adulteración o ambos.
2. Cuales son las tapas flexibles y envases disponibles hoy en día? Como es su compatibilidad? Que nuevos tipos de capas sellantes hay para asegurar una tapa flexible a un envase para las necesidades de barrera, hermeticidad y evidencia de adulteración?
En general, los materiales de tapas flexibles disponibles hoy, incluyen folios de aluminio, películas plásticas y papel. En la mayoría de los casos, sin embargo, ningún material individual llenara todos los requerimientos de la aplicación, de manera que generalmente se requiere una estructura laminada. La tapa flexible se aplica a envases de CPET, APET, PETG, PP, PEAD, PS, PVC, cartón recubierto y vidrio.
Históricamente, el folio de aluminio ha sido el material preferido para sellos herméticos y aquellos diseñados para aumentar la vida de anaquel, principalmente por sus mejores propiedades de barrera y facilidad de manipulación. El PET metalizado, sin embargo, , el cual es capaz de mantener su resistencia a temperaturas tanto de congelación como de horno, proporciona una tapa resistente a fugas y puede usarse en un rango de aplicaciones alimenticias y no alimenticias. El PET puede también proporcionar una tapa transparente para ver el producto en el envase.
Adicionalmente, el PET y PET metalizado pueden pasarse por rayos X, lo que no puede hacerse con estructuras de folio. Este detalle es importante cuando se usan métodos automáticos para detectar contaminación dentro de un empaque sellado.
Una desventaja de la mayoría de tapas de PET, es que requiere diferentes tipos de recubrimientos en solvente para termosellar a diferentes substratos. Las nuevas películas PET coextruídas termosellables, sin embargo, sellan a cualquier substrato – incluyendo vidrio, metal, papel y otros plásticos – sin el uso de solventes especiales. Ellas pueden también ser metalizadas o laminadas a papel, folio u otras películas.
3. Cuales son las aplicaciones de tapas flexibles para películas? Es la película una alternativa para alguna de los materiales sin película mencionados arriba? Donde se sitúan las películas metalizadas en términos de aplicaciones de tapas flexibles?
Las aplicaciones para películas incluyen todos los productos alimenticios y no alimenticios previamente mencionados envasados en bandejas y vasos. La película es una alternativa a folio y papel, especialmente cuando esta metalizada o laminada a papel, folio y otras películas. En efecto, las recientes innovaciones permiten ahora a la tapa de película ofrecer una variedad de beneficios no disponibles previamente. Las tapas de películas termosellable ofrecen ahora buena transparencia y un superior desempeño óptico, proporcionando una exposición natural para muchos productos. Ellas pueden ofrecer también sellos fuertes, pelables con evidencia de adulteración que pueden ayudar a reforzar la confianza del consumidor. Los adelantos el a tecnología de adhesión son un factor importante en esto, y la ultima generación de películas de tapas puede ahora proporcionar una adhesión superior a una amplia variedad de substratos.
Las películas metalizadas ofrecen excelentes propiedades de barrera a oxigeno y humedad, mejor estabilidad térmica y características visuales sobresalientes. Como resultado, ellas son ideales para aplicaciones alimenticias, lácteas, café, cosméticos y farmacéuticos.
4. Que propiedades de la película debería buscar el convertidor cuando escoge un material de tapa flexible? Que adelantos de recubrimiento se han hecho para mejorar la calidad de la impresión (flexo, rotograbado, serigrafía)?
En cualquier aplicación, la película de tapa flexible debe exhibir algunas propiedades básicas como un buen sellado en caliente, resistencia al desgarre, buena formación de rollo, y un bajo coeficiente de fricción. Es también importante que el sellante no se active durante el proceso de conversión, originando que la película se vuelva pegajosa y se adhiera a si misma.
Al seleccionar una película de tecnología avanzada, es muy importante el amplio cumplimiento de FDA, no solamente porque es difícil de conseguir sino también porque sin el, las aplicaciones son limitadas par las cuales se puede usar.
La película debería también ser capaz de aceptar impresión directamente sobre su superficie usando tratamiento corona y tintas de alta calidad. Si no lo fuera, se puede imprimir en reversa una película transparente, la cual es luego laminada al material termosellable, de manera que la imagen, vista a través de la película transparente, esté adecuadamente orientada.
5. Favor elaborar sobre protección de barrera para tapas flexibles.
Muchos alimentos, especialmente carnes frescas y lácteos refrigerados están sujetos a degradación cuando se exponen al oxigeno. Otros productos deben protegerse de la humedad. Esto puede obtenerse mediante el uso de capas de folio o EVOH en el material laminado.
En envasado de atmósfera modificada (EAM) o envasado de atmósfera controlada (EAC), alimentos tales como queso mozzarella, el cual, frecuentemente, es gaseado con nitrógeno para extender su vida de anaquel, las películas PET han demostrado tener mayor resistencia a la punción. El PET tiene excelentes propiedades de barrera al oxigeno y cuando esta metalizado puede proporcionar propiedades de barrera a la humedad, también.
Una película PET metalizada termosellable, podría eficientemente reemplazar una película recubierta con PVDC, mas cara, para proporcionar tanto propiedades de barrera al oxigeno y humedad.
6. La tapa flexible es típicamente una construcción laminada. Favor presentar las estructuras laminadas mas comunes y los beneficios que proporcionan.
Las laminaciones pueden consistir de cualquier combinación de papel, películas y folio, dependiendo de los requerimientos de la aplicación. Una laminación típica consiste de tres o cuatro capas, cada una diseñada para cumplir un objetivo especifico. Una capa de folio se usa en muchas laminación, por ejemplo, para obtener propiedades de barrera al oxigeno, humedad. El folio se usa también para crear rigidez en tapas cortadas apiladas. La ventaja de estas estructuras que pueden ser modificadas para obtener exactamente el nivel de protección requerido.
Las películas PET coextruídas, termosellables ofrecen dos ventajas distintas sobre las estructuras típicas laminadas. Una es que, desde que no necesitan laminarse, pueden comprarse solo en las cantidades necesarias y usarse económicamente para corridas cortas.
Quizás su ventaja más significativa, sin embargo, sea que ellas eliminan el riesgo de delaminación. Esto ocurre en laminaciones de tapas de papel o folio con una capa menor de película, por ejemplo, que es pelada de un envase, dejando una delgada capa de película plástica en la superficie.
7. Para el usuario final es de creciente importancia el grafico. Favor informar sobre la impresión en tapas flexibles, impresión en reversa sobre películas, y los prevalecientes métodos de impresión.
Conforme prolifera el número de productos de conveniencia y bocaditos, continúa creciendo el incentivo en los gerentes de marca para mejorar la presentación del producto y el grafico es una forma obvia de hacerlo. Las laminaciones son usuales cuando se requiere impresión para tapas flexibles en envases de alimentos no congelados. La capa externa de estos laminados es generalmente un papel brillante o cualquier otro material con la superficie adecuada para aceptar tintas de impresión.
Si la capa externa no acepta las tintas, se puede imprimir una imagen en reversa sobre películas transparentes, la cual luego es laminada. Esto, por supuesto, es una etapa extra.
Las películas PET coextruídas termosellables aceptan tintas de impresión directamente sobre su superficie antes del termosellado, de manera que se puede eliminar la necesidad de impresión en reversa y el paso extra que esto requiere.
8. Cual es el rol de los solventes en la conversión de películas para tapas flexibles? Para la mayoría de aplicaciones, es la laminación sin solvente, la tendencia del futuro?
Para hacer algunas tapas flexibles termosellables, especialmente aquellas con alto punto de fusión, se usa recubrimiento en solvente. El PET cristalino, por ejemplo, tiene la estabilidad térmica necesaria para resistir las temperaturas de cocido, haciéndolas muy adecuadas para usarse como película de tapa flexible para envases de horno dual. Su alto punto de fusión, sin embargo, no le permite formar sellos pelables sin el uso de solventes especiales debido a la soldadura de alta temperatura que forma que es aun mayor que la película misma.
El problema es que los solventes pueden vaporizarse con las altas temperaturas de cocido y migrar de la película al alimento, contaminándolo y afectando su aroma. Para tales aplicaciones, los sistemas de sellado, 100 % sólidos o sin solvente parecen ser la tendencia del futuro.
9. Que dificultades de procesamiento se presentan al trabajar con películas para tapas flexibles? Cuales son las preocupaciones de delaminación para retorta?
Hay varios retos. Un coeficiente de fricción (CdF), sea muy alto o muy bajo, por ejemplo, puede no solo afectar la formación del rollo, sino también causar problemas cuando los envases tapados se apilan en los anaqueles del supermercado, cuando sean manipulados por los clientes. Un CdF muy bajo, por ejemplo, puede hacer que los envases se deslicen uno del otro, muy fácilmente, haciendo el apilado muy inestable. Un CdF muy alto, por otro lado, puede dificultar al comprador sacar un envase de una ruma en un anaquel alto.
Una energia superficial dispareja puede hacer que la calidad de la impresión sea inconsistente.
Un sellante que se active durante la conversión en vez que durante el termosellado, puede hacer que la película se vuelva pegajosa y se adhiera si misma.
La Delaminación es una preocupación especial en el caso de un empaque que es esterilizado porque cualquier imperfección en el material de la tapa flexible puede permitir la entrada de bacterias dañinas, especialmente si ocurre entre la capa sellada al envase y una capa de barrera de la tapa flexible.
Otro reto muy practico cuando se trabaja con tapas flexibles termosellables es que ellas son generalmente caras y pueden tener largos plazos de fabricación. Debido a los avances en la tecnología de coextrusión, las nuevas películas PET termosellables son la excepción, siendo tanto económicas como disponibles bajo demanda.
10. Los envasadores finales están requiriendo detección de metal?
Muchos envasadores requieren detección de metal, lo cual no permite el uso de folio de aluminio para proporcionar propiedades de barrera a oxigeno y humedad. En este caso, deben reemplazarse con materiales no metálicos. Desde que el PET proporciona excelentes propiedades de barrera al oxigeno, se puede añadir al laminado, una capa de película no metalizada que funcione como barrera a la humedad, tal como el PVDC, por ejemplo.
Como una alternativa mas económica, están las películas de PPBO para tapas flexibles. Cualquiera de los dos permitirá detección de metal.
11. Cuales son las dificultadas mas importantes para las tapas flexibles? Porque?
El llenado en caliente, usado para muchos productos alimenticios, es una dificultad a resolver cuando se requieren solventes para termosellado. Como en el caso de las tapas flexibles para envases de horneado dual, los solventes pueden vaporizarse a la alta temperatura del líquido y contaminar el alimento. Este problema puede eliminarse usando un material que no requiera solventes para la adhesión.
El gaseado es también un reto porque el material de la tapa flexible debe actuar como barrera, no solo al oxigeno, sino también al gas inerte, (usualmente nitrógeno) con el cual el envase es gaseado. Se puede usar folio para obtener esto. Las películas PET también proporcionan las propiedades de barrera requeridas, y además mayor resistencia a la punción.
Finalmente, obtener un grafico de alta calidad puede ser un reto significativo porque muchas películas y folios no tienen la energia superficial apropiada para aceptar tintas de impresión.
Las películas PET coextruídas, termosellables pueden ayudar a solucionar esto porque, con tratamiento corona, aceptaran las tintas de impresión en su superficie, eliminando la necesidad de una capa externa de papel brillante un impresión en reversa antes de la laminación.
12. Que podría ser posible con las tapas sellables que actualmente es considerado imposible?
Decíamos que los folios metálicos y películas metalizadas no pueden usarse cuando se requiere detección de metal y que esto podría solucionarse con una capa de PVDC. En el futuro se espera que recubrimientos transparentes de barrera, económicos, en línea, se desarrollen para proporcionar excepcionales barreras al oxigeno y humedad a un precio muy económico. Esto será muy positivo cuando se necesita alta barrera y sea deseable ver el producto a través de la tapa flexible.
Eric Bartholomay is a product development manager at Toray Plastics (America), Inc.
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