Desarrollos en la termoformación de empaques

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Producción de tapas de PP a alta velocidad
El mercado de suministros para cafeterías y pastelerías ha venido cambiando su preferencia de los empaques moldeados por inyección en HDPE a los termoformados de PP. Las tapas para los contenedores de PP, sin embargo, han sido moldeados por inyección en LLDPE debido a la falta de equipos adecuados para la formación de tapas de PP a alta velocidad.

OMV e Irwin Research & Development, Inc. están buscando la forma de llenar este vacío y lanzaron al mercado la máquina de formación en vacío FC86, en línea, con capacidad para formar profundidades de hasta 2 pulgadas. "Nuestra alianza ahora ofrece equipos para contenedores y tapas en PP, lo cual abre un potencial para procesar todo el paquete de necesidades en un solo sitio, con un solo inventario", dice Kent Johansson, presidente de OMV-USA. Las tapas de PP termoformadas cuestan un 60% menos que las inyectadas en LLDPE, y de acuerdo con reportes técnicos, la termoformación imparte un espesor más uniforme a los bordes de las tapas y a las paredes de los contenedores, por lo que los cierres son más ajustados. La máquina de corte "in situ", modelo FC86, tiene una capacidad para hacer 32.000 tapas por hora (trabajando entre 26 y 27 ciclos por minuto), en un molde de 20 cavidades. El área de formación es de 33 x 26 pulgadas. Los motores servo sin escobillas, incrementan la precisión y reduce las exigencias de mantenimiento.

Otras máquinas de empaques
La nueva línea KMV de máquinas de formación y troquelado con flejes de acero, presentada por Kiefel Technologies, está orientada a la formación de envases, bandejas y empaques blister en PS, poliolefinas y PET. Los motores servo aseguran la reproducibilidad de los movimientos en las estaciones de formación, corte y apilamiento. Los modelos KMV 50 (solamente de vacío) y KMV 50D (formación con presión), tienen un área de formación de 20 x 14 pulgadas y operan a una velocidad máxima de 35 ciclos por minuto. Para operaciones a más altas velocidades, Kiefel de Alemania lanza un sistema de formación por presión que opera a una velocidad que es el doble de la velocidad del modelo más pequeño de la compañía. La máquina modelo KMD 100B, es alimentada con lámina en rollos y puede operar a 40 ciclos por minuto. Tiene un área de formación de 39 pulgadas cuadradas, calentadores de cuarzo y motores servo de alta precisión. Como ocurre en las versiones más pequeñas, su molde puede ser cambiado en menos de una hora.

G.N. Plastics, de Chester, Nueva Escocia, es conocida por sus equipos de calentamiento por contacto, pero ahora ofrece un modelo con calentamiento por radiación, el GN 1406TM, alimentado con rollo y que puede operar entre 30 y 45 ciclos por minuto. Está dirigido a la formación de vasos, tapas y envases pequeños, de formas complejas. Los materiales con que puede trabajar son el PS, PET o PVC. El área de formación es de 320 x 150 mm, con profundidades de hasta 120 mm. También es nuevo el modelo GN 1407TM, una variación orientada al procesamiento de PP. Tiene un área de formación de 350 x 180 mm. G.N. lanzó al mercado su primera máquina totalmente operada con motores servo, perteneciente a la nueva serie E de termoformadoras de presión, modelo GN2222E, con un área de formación de 22 pulgadas cuadradas y una profundidad de formación de 5 pulgadas. Está diseñada para operar con láminas de OPS, HIPS, PET y PP. El sistema de corte en el molde de formación consiste en un robot integral apilador, con calentamiento de contacto multizonal y un sistema de prensa de cuatro puntos con codo.

La empresa alemana Adolf Illig GMBH, mostró su nueva unidad RDM 70K para hacer envases de 0,4 litros de PET o PP. El área de formación es de 27 x 11 pulgadas y la velocidad de operación es de 35 ciclos por minuto. Cuenta con motores servo en varios puntos de la máquina, incluyendo el contramolde. Otra máquina nueva de Illig es el modelo RD 53, para formación por aire a presión. Esta máquina hace partes más pequeñas de PS, PP, PET y PVC. El área de formación es de 20 x 11 pulgadas y la velocidad llega a 40 ciclos por minuto.

Una nueva marca de velocidad para fabricar envases de PS ha sido proclamada por Bellaform Extrusionstechnik, de Alemania. Se trata del modelo INF-2000, que puede operar en línea con extrusión. El equipo está diseñado para producir 150.000 vasos de tomar por hora, el cual es un 50% más grande que los sistemas corrientes. Los sensores de presión garantizan un cerrado preciso de la prensa, cuando el numero de cavidades puede ser hasta de 81 vasos.

Gabler Maschinenbau de Alemania ofrece ahora su nueva termoformadora bajo la marca Varius, que está optimizada para hacer envases de PP. Como su nombre lo indica, la máquina ofrece una flexibilidad inusual para ajustarse a diversas configuraciones de corte. Realizando modificaciones en el equipo, el modelo Varius puede hacer cortes en el molde o en estación separada.

Gabler ha formado una alianza con Lyle Industries y ofrecen su modelo 140 P2 de prensa horizontal de corte, la cual puede ser integrada en línea con un equipo de Gabler.

Avances en materiales para termoformación
Una nueva película termoformable de capas múltiples emplea una mezcla propietaria de poliolefinas y que tiene un desempeño superior en la preservación de comidas congeladas, mejorando los resultados obtenidos con estructuras más costosas con base en nylon o con EVA/ionómero/EVA. La marca de la película es FlexForm B y es fabricada por Rollprint Packaging Products, de Addison, Illinois. Puede ser procesada en la mayoría de los equipos de formación, llenado y sellado, y resiste el encogimiento asociado con nylon. El material ofrece tenacidad y resistencia a la punción. También ofrece una capacidad de estirarse de manera uniforme, dando un gran potencial para disminuir el calibre. Las aplicaciones en mente son las de las carnes, panadería y pizza. Una referencia para aplicaciones médicas también ha sido ofrecida. El material resiste el tratamiento ETO y de esterilización con rayos gama.

Los productores de bandejas protectoras rígidas usadas para transportar discos duros de computadores, semiconductores y otros aparatos electrónicos sensibles, tienen ahora la oportunidad de beneficiarse de la tecnología que está siendo licenciada por Eastman Chemical Co. Ésta cubre los aspectos técnicos para fabricar coextrusiones hechas con base en la referencia de PETG Eastar y los grados de PET antiestático Eastastat. Estas láminas multicapa pueden proteger las partes electrónicas contra las descargas electrostáticas, ESD, al tiempo que también evitan la contaminación con partículas de carbono proveniente de los rellenos de carbón conductor, cuando éste se usa. J. P. Kuijpers, director de mercadeo de Eastman, para empaques de partes eléctricas y electrónicas, afirma que esta coextrusión es más efectiva que otros materiales actualmente usados para fabricar las bandejas, normalmente monocapas de materiales costosos, tipo ESD. Kuijpers afirma que Eastastat GSP12, un polímero aleado inherentemente disipativo, IDP, puede ser usado en las capas superficiales en coextrusiones de tres capas, junto con Eastar 6763 en el centro. El centro proporciona resistencia mecánica y facilita la termoformación, mientras que las capas externas dan la protección ESD a bajo costo. Esto también abre las puertas a la reducción de calibre, adiciona Kuijpers. De una manera alternativa, las pieles de IDP pueden ser coextruidas alrededor de una capa central de Eastastat GSP32, copoliéster conductor que tiene negro de humo como relleno. Esta última coextrusión permite hacer bandejas con resistividades superficial y volumétrica bajas, al tiempo que la capa de negro de humo encapsulada sella las partículas y evita la evolución de gases corrosivos, que pueden afectar los componentes sensitivos electrónicos. También se afirma que el uso de una capa de poliéster en el centro mejora la facilidad de formación e incrementa el campo de aplicaciones para hacer diseños con detalles más precisos (como costillas y guías) y una mayor profundidad del empaque, lo cual beneficia el ajuste de las piezas que se deben proteger durante el transporte.

Los termoformadores de empaques de blister tienen una nueva opción para proteger medicinas y nutrientes del ataque de la humedad y el oxígeno. La lámina Pentapharm COC SSD/03, de acabado rígido, fabricada por Klockner Pentaplast de América, es un laminado de PVC y el nuevo copolímero de ciclo olefina, COC, marca Topas de Ticona, recubierto con vinil-COC-PVDC. El COC contribuye con propiedades de barrera alta, excelente transparencia y facilidad para maquinado y termoformación. También la laminación se sella fácilmente a membranas de PVC y PVDC. Comparado con la formación en frío de laminillas de aluminio, el nuevo material ofrece la posibilidad de tener una mejor utilización del área disponible para ser aprovechada. La capa de PVC puede ser sustituida por otra de polipropileno, dando como resultado una menor gravedad específica, mayor rendimiento del material y un menor costo de la materia prima por cada empaque manufacturado.

Novinex es una nueva familia de láminas multicapa de Tekni-Plex Inc., de Estados Unidos, que cuenta también con capas de copolímero de ciclo olefinas, COC. Las láminas son coextruidas con un centro de COC Topas de Ticona, con capas externas de polipropileno. La lámina puede ser termoformada para hacer bandejas, tapas y empaques blister de alta transparencia para las industrias farmacéutica, alimenticia y de aseo personal. La excelente barrera a la humedad y la superior transparencia, así como el mayor rendimiento del material gracias a su menor gravedad específica, proporciona resultados más favorables si se compara con las barreras proporcionadas por PVDC o fluoropolímeros. La lámina puede ser termoformada con facilidad. Novinex viene en las referencias PP2000, PP1400 y PP1000, cada una con una diferencia en el espesor de la capa de COC. Esta clase de COC, norbornedo de etileno, está pendiente de ser aprobada por el FDA para contacto directo con alimentos.

Los primeros éxitos en el empleo de la resina biodegradable de ácido poliláctico, PLA, para la fabricación de envases termoformados para empacar porciones individuales de alimentos se están viendo ahora en los supermercados a través de Italia. Los empaques se han diseñado para vidas útiles cortas en la estantería por la empresa Iper, de distribución de alimentos en ese país. El material está orientado biaxialmente, es termosellable con membranas de tapado, también fabricadas con PLA. Esta resina es suministrada por Cargill Dow LLC, de Estados Unidos, que la vende con la marca NatureWorks. El material base es almidón de maíz y el PLA resultante reemplaza al HIPS en la fabricación de bandejas de alta transparencia y brillo, al tiempo que proporciona una rigidez de 500.000 psi y un potencial para reducir espesores del 15%. El PLA cuesta US$ 1,3 por libra, el doble del HIPS y pesa un 20% más que esta resina. Las membranas de PLA proporcionan una excelente barrera a los sabores y aromas, y pueden ser selladas a temperaturas más bajas.

Por último, debe recalcarse que existen diversas nuevas tecnologías para fabricar polipropilenos que se ajustan a necesidades muy específicas del mercado. Las propiedades de los nuevos homopolímeros y copolímeros se destacan con valores importantes de reología, propiedades mecánicas y ópticas. La rigidez es ahora mayor en todo el rango de índices de fluidez o pesos moleculares, dando lugar a mayores temperaturas de deflexión de calor. Las temperaturas de fundición son ahora más altas. La mayor cristalinidad permite reducir los espesores de las láminas para termoformación.

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