Con un crecimiento previsto de una tasa compuesta anual del 4,5% en el mercado mundial de envases de plástico flexible para 2025, los mercados finales como los de alimentos, bebidas, cosméticos y productos farmacéuticos (entre otros) esperan un aumento de la demanda debido a las tendencias de consumo y venta minorista. Siga leyendo para conocer las consideraciones clave a la hora de diseñar envases flexibles y lo que debe tener en cuenta cuando las estructuras multicapa y la sostenibilidad están sobre la mesa.
Definir el embalaje flexible con estructuras multicapa
El embalaje flexible es exactamente como suena: un embalaje que es flexible para el usuario final, lo que le permite doblarlo, doblarlo y darle forma sin comprometer ni romper el embalaje.
Las estructuras multicapa necesitan más de una capa de material o sustrato para lograr las propiedades deseadas y se desarrollan de dos maneras:
- Monomaterial. Las estructuras multicapa de un solo material incluyen 2 o 3 capas que pertenecen a la misma matriz familiar. No necesitan adhesivo para unirlas y se pueden reciclar porque están hechas de los mismos plásticos.
- Multimaterial. Las estructuras multicapa de varios materiales tienen 3 o más capas (3, 5, 7, 9, 11) que son de diferentes polaridades o de una mezcla de diferentes sustratos. Necesitan un adhesivo para unirse que está determinado por el método de procesamiento, pero puede ser una capa de unión, un adhesivo de laminación, un revestimiento de sellado térmico, por ejemplo. Reciclar estructuras de varios materiales es un poco más difícil, ya que muchos polímeros se unen en una misma estructura.
Diseño de estructuras de múltiples capas
Al diseñar estructuras de múltiples capas para envases flexibles, se debe considerar todo el proceso desde el principio para garantizar el equilibrio adecuado entre las propiedades del embalaje y los métodos de procesamiento y prueba adecuados. Repasemos cada paso para descubrir los elementos clave de cada etapa del embalaje flexible y las estructuras multicapa.
Máquinas y método de procesamiento
El método de procesamiento del embalaje flexible viene determinado por las máquinas disponibles para producir los productos. Pensando en las máquinas, el siguiente paso es considerar el método de procesamiento. Para ello, es fundamental analizar el producto final y pensar en las propiedades del embalaje en cuestión y en cómo afectará el procesamiento al producto una vez producido.
En el caso de los envases flexibles, se utilizan cinco procesos principales: extrusión, coextrusión, laminación, revestimiento por extrusión y laminación por extrusión. A menudo, estos métodos se combinan en diferentes pasos para satisfacer las necesidades únicas del proyecto. Haga clic aquí para explorar la tabla y comprender cada método de procesamiento, la forma inicial, las estructuras y los adhesivos necesarios.
Propiedades de embalaje requeridas
Con las estructuras multicapa, cada capa tiene su propia función. Además, al determinar las propiedades de empaque requeridas para los empaques flexibles, se deben tener en cuenta todos los requisitos técnicos de cada capa: la capa exterior, la funcional y la de sellado.
Analicemos las preguntas clave que debe tener en cuenta con cada capa:
Capas exteriores
La capa exterior proporciona estabilidad mecánica y capacidad de impresión a la estructura. Al definir las capas exteriores, es importante responder a lo siguiente:
(1) ¿Es necesario que resista una temperatura específica?
En el caso de los envases flexibles, es importante tener en cuenta la temperatura a la que pueden resistir las estructuras multicapa para evitar la deformación y la pérdida de forma. Si vas a meterlo en el horno, por ejemplo, debes asegurarte de que los materiales que vas a utilizar no mezclen ni derritan los polímeros. Si hay que tener en cuenta las altas temperaturas, se necesita una Tg (temperatura de transición vítrea) alta en las capas exteriores para que resistan las condiciones externas.
(2) ¿Se va a imprimir?
Si la estructura se va a imprimir para mostrar lo que los consumidores ven en las tiendas, puede considerar el uso de una imprimación o añadir una capa exterior adicional para proteger las tintas.
Capas funcionales
Las capas funcionales son las que se colocan en el centro de la estructura. Pueden conferir propiedades de barrera a muchas cosas diferentes: el oxígeno, la humedad o la luz. También pueden reforzar las propiedades mecánicas si es necesario. Cuando planifique sus capas funcionales, tenga en cuenta lo siguiente:
(1) ¿Es necesaria una barrera contra el oxígeno?
Las barreras de oxígeno son propiedades muy utilizadas para las capas internas de las estructuras multicapa, especialmente en la industria alimentaria. Esta capa de barrera evitará que el oxígeno entre en los alimentos y los oxide, lo que hará que duren más en las estanterías y en los hogares.
(2) ¿Qué propiedades mecánicas necesita?
Es importante tener en cuenta qué propiedades mecánicas son necesarias para resistir los arañazos, el estiramiento, los pinchazos, etc.
Capas de sellado
La película de sellado suele ser la película que cubre, protege y sella otra parte. Es responsabilidad de conferir al envase las propiedades de resellabilidad y/o resellabilidad. Cuando planifique su capa de sellado, tenga en cuenta lo siguiente:
(1) ¿Necesitará un parámetro de sellado?
A diferencia de la resistencia térmica, en la que una Tg (temperatura de transición vítrea) alta es lo ideal, con el sellado, cuanto más baja es la Tg, menos energía se necesita para sellarla y más dinero se ahorra. Una vez más, se trata de encontrar la Tg adecuada para aumentar la eficiencia de la máquina, pero que aun así pueda resistir la temperatura necesaria.
En todas las capas
En cada capa de sus estructuras multicapa, debe tener en cuenta:
(1) ¿Será transparente?
Cuando añades materiales múltiples que no son compatibles de forma natural, la transparencia puede verse afectada. Cada capa debe mantener su transparencia, por ejemplo, si esta estructura necesita pasar por una fase de termoformado.
(2) ¿Cuáles son los polímeros que se unen por última vez?
Una vez que haya definido los polímeros que se necesitarán en cada capa, el siguiente paso es encontrar el adhesivo adecuado. La selección del adhesivo es clave para obtener un buen rendimiento y evitar problemas de delaminación de la estructura.
Tenga en cuenta factores como la naturaleza de los sustratos y polímeros, los métodos de procesamiento y el equipo de dosificación para tomar una decisión adecuada.
Continúe leyendo para obtener más información sobre las pruebas, las regulaciones, el comportamiento del consumidor y los envases flexibles, las estructuras multicapa y la sostenibilidad.
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