Materiales
Empaques rígidos: Un mercado con futuro
Desarrollos en polipropileno

Laura Flórez-Consultora Editorial, Marzo 2007

En un estudio que analiza los mercados de empaque en los que compiten el plástico y el papel, publicado en diciembre de 2006, el grupo de consultores Freedonia pronostica que para 2010 en Estados Unidos la participación del plástico en este campo alcanzará 53% en peso, y crecerá a una tasa de 2,9.

Ligereza, versatilidad de diseño, capacidad de barrera y durabilidad seguirán guiando el crecimiento del plástico como material de empaque en reemplazo del vidrio, del cartón y del metal. Aunque en algunas aplicaciones de empaque rígido el plástico ha alcanzado madurez, y tiene actualmente cerca de 50% del mercado total de productos empacados, seguirá ganando terreno, particularmente en aplicaciones que requieren alta visibilidad, en PET y en porciones individuales para bebidas.

Se destacan también los desarrollos en polipropileno para empaques, que ofrecen mejoras en desempeño y tiempo de ciclo. Igualmente, el protagonismo de los aditivos continúa en curva ascendente por su capacidad de proteger y añadir valor a los productos empacados. Las resinas espumadas o resistentes a bajas temperaturas son noticia. Así mismo, algunas historias de éxito en diseño, selección de resinas y procesamiento aportan ideas para agregar valor.

Los sectores más dinámicos
Las tendencias de empaque y consumo en Estados Unidos son un buen termómetro para saber lo que les espera en el ámbito global a los procesadores de empaques plásticos en los próximos años. En un estudio que analiza los mercados de empaque en los que compiten el plástico y el papel, publicado en diciembre de 2006, el grupo de consultores Freedonia pronostica que para 2010 en Estados Unidos la participación del plástico en este campo alcanzará 53% en peso, y crecerá a una tasa de 2,9. Este crecimiento está guiado por las ventajas que ofrece el plástico al incrementar la vida de anaquel de los productos empacados, por la reducción en requerimientos de material y por su desempeño único, por ejemplo, en características del empaque como re-sellabilidad o presentación. Los principales incrementos se esperan en los mercados de bebidas de soya y en bebidas que no son de consumo diario. Otros mercados en desarrollo serán: Empaques de alimentos en PET, alimentos congelados, leche, bebidas de frutas y detergentes.

En cuanto a aplicaciones específicas de empaque, estudios del mismo grupo afirman que las botellas plásticas, actualmente utilizadas en 57% del total de líquidos empacados en Estados Unidos, seguirán creciendo bajo el estandarte del agua embotellada en PET. Las bebidas saborizadas de leche y en porciones personales también crecerán, aunque a ritmos más lentos. Los empaques "Pouch", sin embargo, experimentarán los mayores ritmos de crecimiento, gracias a las ventajas que ofrecen en términos de reducción de consumo de material, peso y fácil portabilidad.

Los empaques tipo "blister" o burbuja, que permiten la alta visibilidad, tendrán un crecimiento de 5,1% hasta 2010, ante todo porque además de proteger exhiben los productos que empacan y evitan falsificaciones. Productos de repostería, comidas preparadas y alimentos listos para consumir representarán 50% de las aplicaciones de este tipo de empaque. El segmento de mayor crecimiento será el de empaques farmacéuticos, en parte por el crecimiento de población de la tercera edad y en parte por el desempeño logístico y facilidad de uso de los empaques de alta visibilidad.

Ahorro de material y de ciclo
Los desarrollos en polipropileno se han centrado en mejorar la relación entre desempeño y peso del empaque, y en reducir el tiempo de procesamiento. Borealis presentó su copolímero aleatorio RJ470MO para el moldeo por inyección de pared delgada, que con un índice de fluidez de 70 y su rápida cristalización reduce hasta en 10% el tiempo de ciclo, a la vez que permite diseños más intrincados sin sacrificar transparencia ni propiedades mecánicas, de acuerdo con la empresa. Además reduce el desperdicio y permite obtener espesores más delgados.

Basell tiene dos nuevos grados de homopolímeros de Metoceno mPP para inyección, nucleados y con una distribución de peso molecular estrecha. De acuerdo con la empresa, estos materiales reducen el alabeo en las piezas moldeadas y proporcionan alta claridad y rigidez. La HM640T es una resina de alto flujo (60 MFR), especial para contenedores de alimentos de pared delgada o cajas para CD y DVD. Tiene una resistencia a la fluencia de 36 MPa, módulo de flexión de 1.515 MPa y un valor de nubosidad de 7%. A su vez, la resina de muy alto índice de fluidez HM 1753 (140 MFR), que incluye en su formulación un aditivo antiestático, está diseñada para contenedores de alimentos de pared delgada, empaques de aparatos electrónicos y electrodomésticos. Tiene una resistencia a la fluencia de 40 MPa, módulo de flexión de 1.900 MPa, y una nubosidad de 10%.

Con su tecnología de catálisis de sitio-sencillo, que produce resinas de menor temperatura de procesamiento y menores tiempos de ciclo, Nova Chemicals presentó dos nuevas resinas de PELBD para moldeo por inyección, utilizadas en aplicaciones refrigeradas. La resina Surpass IFs542-R, diseñada para contenedores, tiene un índice de fluidez de 60,10% de elongación a la fluencia y 930 MPa de módulo de flexión. La resina IFs730-R, para moldear las tapas, tiene 85 de índice de fluidez, elongación a la fluencia de 12% y un módulo de flexión de 530 MPa.

Basell presenta un nuevo polipropileno para empaque de productos congelados que resiste 40°C bajo cero. El copolímero de PP de alto impacto Pro-fax EP390S es opaco, tiene un índice de fluidez de 35 y ofrece excelente tenacidad. Por su parte, la poliolefina Clzrell EC140R es transparente, tiene 30 dg/min de índice de fluidez y alta resistencia al emblanquecimiento en estirado. Ambos grados están disponibles para moldeo por inyección.

También de Basell es el polipropileno espumable Higran RS1684, que tiene una atractiva sensación al tacto, no necesita capa de sellado y es inerte a grasas y aceites.

Los copolímeros espumables de SMA, producidos por Nova Chemicals, pueden emplearse como alternativa al PS espumado y al PP con o sin carga en aplicaciones para microondas, porque resultan en piezas finales de mayor peso y hasta 25% más económicos. Bajo el nombre Dylark FG, las resinas se componen de bloques cristalinos y amorfos que pueden ser espumados de forma química o con inyección directa de gas con equipos de extrusión de PS tradicionales, y resisten temperaturas hasta de 120°C.

La magia de los aditivos
Silgan Plastics en colaboración con Milliken Chemical y Phillips Sumika desarrolló nuevos prototipos de botellas que usan polipropileno clarificado (cPP) para productos de cuidado personal. Estas botellas, con costados de fácil agarre, fueron moldeadas por extrusión-soplado en tamaño de 12 onzas. Utilizan la resina Marlex RCZ-020 de Phillips Sumika, que provee una reducción en peso y mejora la resistencia al impacto, junto con el aditivo clarificador Milliad 3988 de Milliken Chemical. Al diseño del empaque se suma una etiqueta encogible con ventanas transparentes para aprovechar la translucidez del material. El cPP es menos costoso que el PET y que el vidrio, y ofrece beneficios en cuanto a procesamiento y a propiedades físicas. Adicionalmente, tiene buen brillo superficial, excelentes propiedades de resistencia al impacto y menos nubosidad que el polipropileno no clarificado, de acuerdo con su fabricante.

El nuevo polipropileno BH374MO, de Borealis, fue desarrollado para el moldeo por inyección de cubos y tarros. Gracias a su índice de fluidez de 45 el fabricante asegura que se puede procesar con menor consumo energético y en menor tiempo de ciclo, por lo que es posible reducir el peso por envase sin sacrificar rigidez y con un excelente comportamiento antiestático. Así, la resistencia del material permite rediseñar el asa de los cubos y mejorar la capacidad de apilamiento. El aditivo antiestático logra que el material permanezca libre de polvo y suciedad por más tiempo. El material cumple con todas las normas sobre contacto con productos alimenticios.

Para permitir que los alimentos se mantengan frescos por más tiempo está disponible la tecnología de superabsorbentes, poli-acrilatos entrecruzados que pueden absorber hasta 500 veces su peso en líquidos provenientes del producto empacado, como jugos de carnes, por ejemplo. El súper absorbente Luquasorb FP 800, de BASF, recibió recientemente la aprobación FDA para contacto con alimentos; tradicionalmente la tecnología había sido empleada en productos de higiene o en barreras de construcciones.

DAK Americas presentó la resina de PET Laser+ UV que combina la tecnología patentada de DAK con el absorbente de rayos ultravioleta ClearShield UV 400 de Milliken Chemical. El PET por sí mismo absorbe los rayos ultravioleta hasta una longitud de onda de cerca de 320 nm. El nuevo producto de DAK puede absorber rayos de hasta 390 nm, superando el rango de protección de aditivos convencionales, que absorbe las radiaciones de hasta 370 nm de longitud. Con esto se protegen ingredientes sensibles como las vitaminas y los colorantes naturales y artificiales.

Arkema expandió su rango de resinas adhesivas para empaque rígido Orevac, apropiado para fabricar bandejas multicapa termoformadas, porque combinan el desempeño de las poliolefinas y de los materiales de barrera. Los grados de Orevac 18921A y 18390 han sido específicamente desarrollados para la fabricación de empaques transparentes, actualmente con gran demanda. Con extraordinarias propiedades adhesivas y sin olor, Orevac 18921A es utilizado en aplicaciones con PET y PE, mientras que el grado 18390 es apropiado para PET, EVOH y PE. De acuerdo con el fabricante, este último grado es especial para empaque de alimentos porque ayuda a preservar el sabor de los mismos, según un estudio entre consumidores. Por su parte, el grado 18910 cubre aplicaciones multicapa en PS.

 

Ideas para lograr diferenciación
El desarrollo de empaques a partir de polímeros biodegradables, como el PLA, sigue ganando terreno. NatureWorks, uno de los proveedores más importantes de resinas derivadas de maíz, reporta que las aplicaciones desarrolladas hasta ahora con su resina en empaques rígidos ha generado entre sus clientes una acogida positiva en términos de diferenciación y de posicionamiento de marca. En cuanto a funcionalidad, la empresa reporta que la vida de anaquel de productos como tomates, manzanas y peras puede incrementarse entre 10% y 15% frente a los empaques tradicionales.

Otro caso es el de la empresa Kaller Kunststoff Technik GmbH (KKT), que desarrolló nuevas botellas para el empaque de pinturas basadas en agua usando un polipropileno bi-orientado de Borealis. Estas botellas son fabricadas por inyección-soplado-estirado ("injection stretch blow moulding", ISBM). El uso de este material le permite competir a KKT en un mercado tradicionalmente dominado por las botellas extruidas y sopladas de polietileno de alta densidad. Entre las ventajas del uso del PP RF926MO de grado ISBM se encuentran sus costos de producción más bajos, estética mejorada y mejor resistencia al impacto. Esta última propiedad es optimizada por la orientación biaxial del polímero que lo fortalece en comparación con el producto extruido-soplado. Desde el punto de vista del consumidor, la flexibilidad, transparencia y brillo que se alcanzan con este PP para ISBM permite el uso de botellas colapsibles en las que se puede ver el color exacto de la pintura que llevan. Arno Caspers, de KKT, habla sobre la importancia de la barrera contra el escape de vapores con la que debe contar el material: "El polipropileno para inyección-soplado no solo ofrece beneficios excelentes contra el escape de vapores sino también reduce los costos energéticos de producción y mejora la estética de la botella", afirma.

 

Un sector diferenciado y de mayor valor agregado es sin duda el de empaques de lujo, en el que la innovación y el diseño juegan un papel fundamental en el posicionamiento de los productos de cuidado personal. Entre los diseños que aprovechan las ventajas de los plásticos, se destaca una aplicación de Lancôme, que seleccionó el material Glass Polymer de Eastman para el empaque de sus nuevos productos de cuidado de la piel "Secret de Vie". El Glass Polymer exhibe una combinación única de propiedades como brillo y sensación de alto peso en la mano. El empaque, producido por el moldeador francés Auriplast, está compuesto por dos medias esferas transparentes, moldeadas por inyección y ensambladas por medio de una bisagra. Cada media esfera es una estructura de doble pared ensamblada por soldadura ultrasónica, que logra un efecto óptico en el que la esfera interior parece levitar dentro de la exterior. De acuerdo con el proveedor, comparado con materiales como el PMMA y los estirenos, el Glass Polymer provee mejor resistencia a la fatiga, lo cual es fundamental para la durabilidad de partes roscadas y de la bisagra.

Para el diseño de su empaque, el perfume brasileño Malbec escogió la resina Surlyn, de DuPont, debido a su alto grado de transparencia, resistencia, estética y funcionalidad. Además, la sensación al tacto es más tibia que la de un producto de vidrio, lo que incrementa la sensación de lujo. La resina Surlyn, un ionómero transparente, es apropiada para la inyección de pared gruesa con alta resistencia al impacto y rigidez, y puede ser coloreada para lograr diferentes efectos de translucidez.

 

Otra idea para marcar la diferencia, puede estar en tomar prestadas ideas y conceptos de otros mercados. Este es el caso de Café Folgers, que se inspiró en empaques para cuidado personal, con el propósito alcanzar una presentación más sofisticada en el estante. Para su nueva línea, Folgers buscaba una serie de colores oscuros con efectos metálicos y perlados que proporcionaran al empaque distinción. Tras varias pruebas fallidas que no arrojaban los efectos estéticos deseados o que resultaban poco costo-eficientes, Procter & Gamble, la compañía responsable de la marca Folgers, decidió consultar con el centro de Clariant ColorWorks en Mc Henry, Illinois, y el resultado de este trabajo fueron empaques inclusive más económicos que los existentes de Folgers. Clariant Masterbatches les brindó asesoría en la formulación del color en las diferentes capas que componían la estructura del empaque. El productor de los recipientes encontró que las nuevas formulaciones se desempeñaban sin requerir nuevas configuraciones del equipo, cambios en los tiempos o problemas de estabilidad.

 

 

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