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Julio de 2007 Página 1 de 6

Conceptos básicos para coextrusión de películas de alta barrera

Dr. Alberto Rincón

¿Película soplada o cast?, qué proceso elegir para producir películas de alta barrera. Recorrido por temas clave para la fabricación de empaques multicapa.

La coextrusión es la extrusión simultanea a través de un cabezal (dado, boquilla o molde) de dos o más polímeros para la formación de una estructura multicapas. Ya se trate del proceso de Película soplada, Película Cast, lámina o perfiles, el sistema de coextrusión debe repartir al coextruido garantizando una distribución uniforme de su espesor, minimizando las distorsiones en la interfaz entre las diferentes capas y previniendo problemas de inestabilidad interfacial.

La extrusión Multicapa o Coextrusión permite la combinación de polímeros que poseen diferentes propiedades para asegurar un empaque más económico y funcional. A su vez, se optimiza el consumo de resina cuando se extruye como capa(s) interna del coextruido material reciclado o materiales de menor costo.

Con el uso de los procesos de coextrusión los procesadores consiguen mejorar propiedades como la resistencia a la punción del empaque, su sellado térmico o simplemente su apariencia cuando la capa externa es de color. Por otro lado la coextrusión permite la elaboración de un empaque con propiedades de alta barrera a gases.

En este artículo se aborda el tema del empaque de alta barrera, presentando al lector en principio y de manera introductoria los conceptos básicos sobre las propiedades de los principales materiales de alta barrera para luego pasar a la descripción de la configuración requerida en quipos de coextrusión de Película soplada y Cast usados para la producción de este tipo de empaque, acotando las diferencias entre ambos procesos con el objetivo de dejarle al procesador una herramienta conceptual útil a la hora de determinar cual de las dos tecnologías se adecua mejor al tipo de empaque a producir.

Materiales de alta barrera
En simples palabras los materiales de alta barrera son aquellos que minimizan el paso de gases a través del empaque. La barrera a constituir en el empaque o en la película coextruida que es convertida en empaque depende de la aplicación final de la misma.

En la industria farmacéutica es importante la barrera contra el vapor de agua. El empaque de cosméticos requiere una barrera contra olores y recientemente en la industria agrícola ha cobrado gran importancia el uso de películas coextruidas de alta barrera que desaceleran la tasa de difusión a la atmósfera de pesticidas que atacan la capa de ozono como el bromuro de metilo y permiten un consumo racionalizado de este tipo de químico al aumentarse la relación área de terreno / volumen de pesticida. 

La industria alimenticia necesita de empaques con barrera contra el oxígeno, el vapor de agua, el anhídrido carbónico u olores y sabores o combinaciones de lo anterior. Al contarse con una alta barrera al oxígeno y al anhídrido carbónico o contra la luz, según sea el caso, se controla el problema de la rancidez que es producto de la oxidación de grasas y aceites insaturados o de la oxidación inducida por rayos ultravioleta si se trata de alimentos grasos. La barrera a la humedad (pérdida o ganancia de esta) ayuda a preservar la textura del alimento y la barrera a los aromas y sabores contribuye a preservar el sabor del alimento.

La variable de medición de la permeabilidad al oxígeno se conoce como OTR (Oxigen Transmission Rate o Tasa de Transmission de Oxígeno) y se expresa como:

Centímetros cúbicos de O2 / 100 in2 de área de película de 25 micrones de espesor por día a presión atmosférica y temperatura de 23ºC

La variable de medición de la permeabilidad al vapor de agua se conoce como WVTR (Water Vapor Transmission Rate o Tasa de Transmisión de Vapor de Agua) y se expresa como:

Gramos de H2O / 100 in2 de area de película de 25 micrones de espesor por día a Presión atmosférica, temperatura de 38 ºC y humedad relativa de 90%

Con el uso de materiales de alta barrera en el empaque se impacta positivamente la Vida de Anaquel del producto. Se entiende como vida de anaquel el tiempo que toma para que el producto empacado pierda tan solo una de sus cualidades características. Sin embargo, este tiempo también puede ser medido como el tiempo transcurrido luego del cual el consumidor no está ya dispuesto a adquirir el producto así este conserve inalterables todos sus parámetros de calidad.

Son diversos los factores que pueden afectar el tiempo de vida de anaquel. Cabe citar ciertas características del producto tales como su contenido de agua, su PH y su contenido de lípidos y vitaminas. Ótros factores son las condiciones de producción empleadas (esterilización o no), la logística del transporte y almacenamiento (control de temperatura y humedad) y finálmente las propiedades del empaque empleado.

Acerca del autor

Dr. Alberto Rincón

Dr. Alberto Rincón

Macro Engineering Ingeniero Mecánico de la Universidad del Zulia en Maracaibo, Venezuela.
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PEDRO LOPEZ GLORIO
25 de abril de 2018 a las 09:25

Estimado Dr. Cuento con una extrusora tricapa .con tornillos mezclador rombo , quiero hacer film barrera oxigeno termoformable para carnes y quesos con estructura POLIAMIDA / POLIAMIDA / PE+COMPATIBILIZANTE Debe encoger en agua a 85 grados centigrados Favor espero sus comentarios

Jeny
29 de noviembre de 2017 a las 06:45

Hola, buenos días. ¿Podría apoyarme en una duda? ¿Que es la película TWQ y cual es el significado de ese acrónimo?

Juan Carlos
11 de julio de 2018 a las 16:44

TWQ, son las siglas del ingles Termo Water Quench, que se aplican a las películas sopladas enfriadas por agua, generalmente fabricadas con Polipropileno Random, esta configuración exige una maquina extrusora arriba, en la cual la película se extrude hacia abajo, para poder enfriar con agua fria que desciende por la pelicula.

Hernán
08 de junio de 2017 a las 12:19

Usted afirma: "La coextrusión es la extrusión simultanea a través de un cabezal (dado, boquilla o molde) de dos o más polímeros para la formación de una estructura multicapas." entonces en el caso de una extrusión de manguera a rayas o bolsas rayadas no se le puede llamar coextrusión? ¿Como se deberia llamar? gracias

Guillermo
18 de enero de 2017 a las 09:18

Que molestarlo otra vez, pero necesito salir de duda, es posible coextruir en tres capas para obtener un calibre 1,00 milésima de pulgada con material recuperado (reciclado en segundo ciclo) Mil gracias por su ayuda

Guillermo
17 de enero de 2017 a las 14:09

Apreciado Doctor:Cual es el comportamiento del aditivo oxo-biodegradable en una bolsa coextruida de tres capas de polietileno de alta densidad reciclado?. Considero que la capa intermedia tomará demasiado tiempo en presentarse la oxo-biodegrabilidad. Agradezco su atención a mi duda. gracias

Leandro Alberto
20 de agosto de 2015 a las 16:59

Hola Alberto, soy Leandro Amorós , estudiante de Ingeniería Industrial en UTN Facultad Regional San Rafael (Mendoza, Argentina), ya he finalizado con el cursado y actualmente estoy realizando el proyecto final de la carrera (proyecto de inversión) junto con un compañero, Matías Barroso. El proyecto está relacionado con la producción de bolsas (vejigas) para bag in box. Si no es mucha molestia, ¿nos podría pasar su e-mail personal para realizar unas preguntas acerca del proceso de fabricación del BIB? Desde ya muchas gracias, disculpe las molestias. Saludos


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