Novedades en láminas y películas para envases funcionales en la feria de plásticos K 2010

Los embalajes todavía no pueden hablar para decirles a los consumidores cuándo ha caducado su contenido, dónde y con qué temperatura debe almacenarse el producto empaquetado y para qué aplicación es apropiado. A pesar de ello, los embalajes modernos pueden presentar todas estas informaciones. Los embalajes inteligentes, que junto a la información necesaria para los consumidores cumplen otros muchos criterios, no sólo están progresando en la alimentación. Por ello, la industria de las láminas se ha visto mucho menos afectada por la crisis económica de 2009 que otras ramas del sector de los plásticos.

En especial los embalajes flexibles, es decir, los embalajes de láminas, tienen una fuerte demanda debido a sus bajos costes de material y de fabricación, así como su amplio espectro de aplicación. Tienen un peso inferior, protegen los recursos y ofrecen además buenas posibilidades de reciclaje. Los embalajes de láminas desplazan en muchas aplicaciones a sus competidores rígidos y gracias a su funcionalidad continuamente creciente conquistan nuevos segmentos de mercado.

Actualmente las láminas plásticas cubren ya, aproximadamente, tres cuartas partes del consumo mundial de embalajes flexibles, con una tendencia en aumento a desplazar a la hoja de aluminio y de papel.

Según un estudio de la firma consultora estadounidense Freedonia Group, el consumo global de embalajes flexibles aumentará en los próximos años de 16 millones de toneladas en 2008, 3,5% anual aproximadamente, hasta casi 19,5 millones de toneladas en 2013. Los investigadores de mercado prevén el crecimiento más rápido en las regiones en desarrollo de América Latina, Asia, Europa Oriental y África u Oriente Próximo. Según Freedonia, el crecimiento más importante en cuanto a cantidades se espera en China, el país que ha superado a Japón y que es, después de Estados Unidos, el segundo mercado más importante en embalajes flexibles. Sin embargo, los mercados ya saturados de Estados Unidos, Europa Occidental y Japón limitan, según Freedonia, una explosión mundial de las láminas. Además, las posibilidades técnicas de lograr las mismas propiedades de aplicación con láminas cada vez más finas frenan el crecimiento del volumen procesado. Así, una lámina para pañales que hace algunos años pesaba 30 g/m2, actualmente pesa 14 g/m2, menos de la mitad.

Los aspectos higiénicos y una larga duración en almacenamiento favorecen el uso de embalajes flexibles en la industria de la alimentación y bebidas, así como en la industria farmacéutica y cosmética. Los perfeccionamientos de las láminas con respiración activa, las láminas aptas para microondas y congelación, así como las láminas biodegradables favorecen además la amplia difusión de su empleo.

Láminas y películas industriales de tres capas
Se designan como láminas o películas industriales, principalmente, a las utilizadas como envoltorio de pallets, para recubrimientos retráctiles o como embalaje para bienes industriales, así como las que revenden los fabricantes de láminas como materia prima para el acabado en la industria. Mientras que para algunos productos como los embalajes de pallets son normales todavía las monoláminas, y lo seguirán siendo, en las láminas industriales se han impuesto los compuestos de láminas de tres capas. Mediante la combinación de dos o tres tipos de polímeros diferentes, con frecuencia puede ahorrarse material y además lograr mayor funcionalidad. Especialmente en la fabricación de láminas sopladas y planas, para la rentabilidad de toda la instalación y con ello, del beneficio del fabricante, son decisivos los costes de las materias primas utilizadas.

Los transformadores de plásticos especializados en la producción de láminas industriales explotan sus instalaciones de producción en funcionamiento continuo. Los cambios de producto son aquí poco frecuentes. Para las aplicaciones de este tipo, muchos constructores de máquinas ofrecen actualmente instalaciones estandarizadas de tres capas, haciendo la inversión atractiva. El constructor de máquinas Reifenhäuser GmbH tiene en su programa desde hace ya algunos años una instalación de láminas sopladas de 3 capas a precio económico, producida en su fábrica china de Suzhou. Desde el otoño de 2009, Windmöller & Hölscher KG (W&H) tiene en su oferta también una instalación de tres capas con el nombre de Optimex, con el que la empresa deseaba atraer principalmente a los fabricantes de productos estándar.

Los embalajes de consumo hacen frente a la crisis
Cada vez son más los productos protegidos en envases flexibles y semirrígidos en lugar de rígidos y cada vez más en plástico en lugar de papel, cartón o metal. Por cierto, esto es válido tanto para el sector alimentario de fuerte crecimiento, como para el no alimentario.

Los motivos para el uso creciente de embalajes flexibles de plástico en la alimentación son tanto ecológicos como económicos, pero principalmente debido al cambio en el comportamiento de los consumidores. La palabra mágica es conveniencia. Los consumidores desean alimentarse lo más sana y equilibradamente posible sin un gran dispendio y sin perder mucho tiempo.

Finalmente, el deseo de un aspecto atractivo, de alta transparencia, con impresión brillante o también muy colorida, juegan siempre un papel importante. Lógicamente, estos cambios plantean cada vez más exigencias para el propio embalaje y con ello para los fabricantes de materias primas, constructores de máquinas y fabricantes de medios de embalaje, que requieren máxima flexibilidad.

Buena técnica de herramientas que aumenta la rentabilidad
Los fabricantes de instalaciones de extrusión intentan proporcionar esta flexibilidad para que con una instalación pueda fabricarse la mayor cantidad posible de productos diferentes. Por ejemplo, Kuhne GmbH ofrece una instalación de soplado de coextrusión de 5 capas, con la que pueden fabricarse tanto láminas estándar corrientes de 3 capas como también láminas barrera de 5 capas sin necesidad de modificación. Esto es posible utilizando cinco extrusores, cada uno de ellos equipado con un husillo barrera de uso universal para cada tipo de material.

En relación con los extrusores, casi todos los constructores de máquinas utilizan actualmente motores de CA que ahorran energía, requieren poco mantenimiento o emplean también accionamientos directos en lugar de versiones con engranaje y motor normales. Especialmente para las instalaciones de láminas planas, algunas empresas cuentan en su gama de productos con extrusores rápidos, que garantizan un alto rendimiento no por su tamaño, sino por unas mayores revoluciones. Battenfeld Extrusionstechnik GmbH convence con un extrusor de 75, que con una potencia de accionamiento instalada de 440 kW y 1.500 rpm, en el procesamiento de PP ofrece un rendimiento de 2 toneladas por hora y en el PS incluso de 2,4 toneladas por hora.

En la fabricación de láminas sopladas juega un papel importante el cabezal de soplado, que en combinación con una refrigeración apropiada de las láminas y regulación del espesor proporciona un rendimiento y calidad de las láminas lo más altos posible. En el pasado reciente ha sido objeto de perfeccionamiento la refrigeración. La empresa K-Design presentó un nuevo anillo de refrigeración que trabaja con el principio de contracorriente. Una corriente de aire dirigida contra la dirección de marcha de la lámina se encarga de la prerrefrigeración de la lámina y dos corrientes de aire dirigidas hacia arriba se encargan de la refrigeración restante como en un anillo de refrigeración de dos labios tradicional. De este modo, respecto a los anillos de refrigeración corrientes pueden obtenerse rendimientos considerablemente superiores, así como optimizarse las características mecánicas de la lámina con el modo de cuello mejorado. Recientemente, también W&H presentó su nuevo sistema de anillo de refrigeración de un piso Opticool, cuya potencia de refrigeración debe superar a la de un sistema de anillo de refrigeración doble. También puede lograrse una velocidad de enfriamiento especialmente alta con Aquarex, de W&H. En esta instalación de láminas de soplado de 3 capas Upside-Down-Wet, la extrusión de lámina se enfría con una película de agua. De este modo pueden fabricarse láminas con una transparencia especialmente alta, como las que se requieren, por ejemplo, para aplicaciones farmacéuticas.

En general puede constatarse que se han impuesto los compuestos de láminas en el campo de los embalajes de consumo, principalmente en los embalajes de alimentos. Las láminas de 5 capas forman el estándar, siendo frecuentes actualmente también los compuestos de 7 y 9 capas. Dos fabricantes de herramientas de Estados Unidos: Extrusion Dies Industries LLC y Cloeren Inc. ofrecen incluso soluciones con las que en las láminas planas y de colada, pueden fabricarse números de capas casi ilimitados.

Mientras que Cloeren ofrece un bloque de alimentación de nanocapas para un máximo de 27 capas, EDI presentó en la última feria NPE un sistema de boquillas planas con multiplicación de capas. Esto transforma una estructura de sándwich típica de un bloque de alimentación de coextrusión corriente en un sándwich de una o varias capas formadas a su vez de varias microcapas. Ambos sistemas sirven para mejorar las propiedades de la lámina. Entre otras se mejoran la resistencia a los golpes, la dilatación y el comportamiento de barrera frente al oxígeno y la humedad. El ámbito de uso de este tipo de sistemas comprende desde láminas industriales hasta embalajes barrera.

K 2010 es la mayor feria mundial especializada de plásticos y caucho. Se celebrará del 27 de octubre al 3 de noviembre en Düsseldorf, Alemania. Allí se presentarán muchas de las nuevas tecnologías en extrusión de lámina y película.

Materiales biológicos y reciclados a la conquista
Mientras que para la fabricación de láminas para contacto con alimentos se utilizan principalmente poliolefinas junto con materiales de barrera como poliamidas y EVOH, en el pasado se había establecido el PET como "plástico al mayor" para láminas planas. Esto se debe a sus buenas propiedades mecánicas, pero principalmente a su excelente transparencia e idoneidad para procesos de transformación como la termoconformación. Los esfuerzos de muchas empresas por reciclar adecuadamente el PET hace tiempo que dan frutos. Sin embargo, hay un obstáculo que es la homologación de los tipos de rPET indicados (tipos de PET reciclados) para el nuevo uso en contacto directo con los alimentos. Muchos procedimientos para la fabricación de compuestos de láminas de varias capas, en los que el rPET se utiliza en la capa media ya están establecidos. Gracias a las mejoras continuas de la tecnología de máquinas pueden utilizarse también tipos de rPET. Por ejemplo, la empresa británica Sharp Interpackposee una línea de producción con una capacidad de 1.500 kg/h, en la que se fabrican láminas de embalaje con residuos posconsumo. Gracias al uso de un cambiador de tamices en V de Kreyenborg GmbH que elimina hasta la suciedad más fina, el procesador ha obtenido la homologación de su lámina para el sector de alimentación del órgano británico PIRA. También las láminas fabricadas en una instalación Inline-Sheet Vacurema de las empresas austriacas Erema GmbH y SML Maschinengesellschaft mbH con botellas de PET trituradas, poseen una homologación para el sector alimentario.

Por su parte, los biomateriales registran crecimientos desde hace tiempo, aunque en los embalajes de alimentos este proceso es todavía reciente. Los motivos para la difusión del empleo de los biomateriales son principalmente la protección de los recursos, la compostabilidad y la sostenibilidad. Sin embargo, un material basado en materias primas biológicas o biodegradables no es obligatoriamente más ecológico y sostenible que un plástico corriente.  Especialmente la anunciada neutralidad al CO2 de los biomateriales sólo se produce cuando los productores incluyen en su balance la obtención de certificados de emisiones o la instalación de instalaciones eólicas, según RKW SE. Los embalajes de láminas de biomateriales tienen el inconveniente de un alto peso en comparación con el PE corriente. Esto es por su densidad hasta un 30% mayor. Además, los biomateriales requieren un consumo de energía superior en la producción.