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Junio de 2019

Envases de barrera con recubrimiento en plasma

Esta tecnología puede adaptarse a equipos de extrusión soplado y soplado de PET, para lograr propiedades de barrera en materiales monocapa.

Uno de los grandes desafíos de la economía circular es lograr que los empaques producidos sean 100% reciclables, lo que exige el desarrollo de soluciones mono-material. A la vez, sin embargo, la sociedad sigue incrementando su consumo de alimentos y productos químicos que requieren envases de alta barrera.

Existe una tecnología para lograr barrera en envases, que evita el uso de multicapa. Se trata del recubrimiento con plasma. Uno de los proveedores de esta tecnología es Delta Engineering, una empresa belga fabricante de soluciones de moldeo por soplado. Se trata de una tecnología que puede adaptarse a equipos de extrusión soplado y soplado de PET ya existentes, para lograr propiedades de barrera en materiales monocapa, incluyendo el PEAD. 

El plasma se ha catalogado como “el cuarto estado de la materia”, junto a los estados líquido, sólido y gaseoso. Se logra al llevar gases a estados energéticos muy altos, que generan el desprendimiento de iones. Estos gases activados son entonces capaces de interactuar con el plástico y depositar capas de elementos en su superficie, para lograr modificar las propiedades de la materia prima plástica. Entre las propiedades que pueden modificarse está la permeabilidad, o capacidad de permitir el paso de oxígeno o agua desde adentro o desde afuera del envase.

De acuerdo con Delta Engineering, esta solución es mucho más económica que la tecnología de soplado multi-capa. Además de respetar la capacidad del material de ser reciclado, una ventaja adicional es que puede emplearse en envases de espesor delgado, con lo cual se lograrían productos más livianos, y por tanto con menos impacto ambiental. Y al poder adaptarse a líneas existentes, permitiría generar un valor agregado a líneas existentes de producción.

Plasma en tres etapas

La tecnología de Delta Engineering se denomina “deposición química de vapor asistida por plasma”. En el proceso se depositan películas delgadas dentro de las botellas, y el recubrimiento se obtiene a partir de un material en estado gaseoso. Se hace uso de una fuente de microondas para lograr la excitación energética del gas.

La empresa ofrece una nueva tecnología, que tiene tres etapas. En este caso, una vez se ha producido el envase se somete a una cámara de vacío, para lograr una buena reacción química dentro de la botella. A partir de este momento se inicia la primera etapa, donde se deposita argón dentro de la botella, y se genera plasma a partir de la fuente de microondas. Este paso limpia la botella. En un segundo paso, se añade una capa de carbono de la misma manera, partiendo de gas de acetileno. Y en el tercer paso, se deposita flúor a partir de compuestos como el R134a, nuevamente a través de plasma. “Activando las moléculas en la etapa final se logra la deposición de flúor y este micro recubrimiento se deposita dentro de la botella”, explica Steve Steenhoudt, gerente de ventas de Delta Engineering.

El espesor de la capa depositada es apenas de 100 a 150 nm. “Esta capa es suficiente para lograr el efecto de barrera en envases monocapa, y asegura que el material base en las botellas y contenedores pueda ser recuperado”, afirma Steenhoudt. La empresa también afirma que es posible recubrir materiales bio basados, como bio-PET y bio-PEAD.

La tecnología de fluoración por plasma ha estado disponible en el mercado por más de 10 años, y ya goza de aprobación FDA.

Diseño para plasma

Delta Engineering afirma que es más fácil controlar el espesor del recubrimiento de barrera en el método de plasma que en la tecnología de coextrusiónmulti-capa. Para lograr resultados óptimos, es necesario ajustar la fuente de microondas, la boquilla que se introduce dentro del envase y los parámetros del proceso al tamaño y forma del envase que se desea recubrir. La empresa brinda asesoría en el diseño del envase y selección del equipo correcto, para lograr los resultados deseados. La empresa actualmente se encuentra avanzando en desarrollos para recubrimientos de envases de PP y envases espumados.

En América Latina, la representación de la tecnología la hace BMI Machines LLC.


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