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BIODEGRADABLE

Materiales para empaques biodegradables con barrera mejorada

Los materiales para empaques biodegradables se convirtieron en un tema de gran interés científico e industrial debido a su carácter respetuoso con el medio ambiente.

El mercado de envases biodegradables ha experimentado un aumento anual de más del 900% en el mercado de habla hispana.

Este crecimiento se debe a varios factores:

Conciencia ambiental
Legislación y regulaciones
Tendencias de consumo
Innovación y desarrollo tecnológico
Responsabilidad corporativa

Informo Vanesa Micolucci directora de Packaging Latam

En el proceso de logística y transporte, es importante empaquetar adecuadamente la carga por motivos de protección y seguridad. El embalaje es la combinación de ciencia, tecnología y arte para encerrar un producto para su transporte y distribución seguros a los usuarios a un precio mínimo. Para prolongar la vida útil y limitar el desperdicio de productos, los materiales para empaques biodegradables deben tener altos estándares de rendimiento de barrera contra gases: la humedad debe mantenerse dentro de un cierto rango para evitar la sequedad del producto y la concentración de oxígeno debe mantenerse ultrabaja para evitar la oxidación y degradación del producto.

Principales materiales de envasado

Los materiales más utilizados en el sector del embalaje son latas, botellas de vidrio, bolsas de papel y plásticos. Los plásticos representan más de la mitad del mercado debido a su asequibilidad y durabilidad superior. Debido a que el plástico es más sencillo de fabricar, más inventivo y más rentable que el metal y el vidrio, recientemente ha asumido el papel de estos materiales. Sin embargo, debido a que los plásticos son naturalmente permeables a muchos gases, la investigación se ha centrado en la creación de nuevos materiales poliméricos con propiedades de barrera mejoradas.

Para mejorar las cualidades de barrera de las películas poliméricas, recientemente se han desarrollado una variedad de nuevas tecnologías interesantes. Las mejoras se dividen en siete categorías:

  • recubrimientos inorgánicos depositados al vacío que son delgados y transparentes
  • revestimientos orgánicos
  • recubrimientos híbridos orgánicos/inorgánicos
  • mezclas de polímeros de barrera y polímeros comunes
  • materiales nanocompuestos
  • compuestos multicapa
  • materiales de coextrusión multicapa.

Varias tecnologías y materiales se han utilizado ampliamente en el envasado de alimentos, dispositivos eléctricos, medicamentos, artículos de primera necesidad y cosméticos.

Plásticos biodegradables

Los plásticos biodegradables, como la celulosa, el almidón termoplástico, el poli(ácido láctico) (PLA), los polihidroxialcanoatos (PHA), la policaprolactona (PCL) y el poli(adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT), etc. tienen importantes ventajas en los aspectos medioambientales. Pero no se han utilizado ampliamente en el campo de los envases de barrera, ya sea porque son difíciles de procesar o porque sus propiedades de barrera al oxígeno o al vapor de agua aún son insuficientes para servir como materiales de envasado de alta barrera.

Los inconvenientes de los plásticos biodegradables, como la naturaleza quebradiza del PLA, el alto costo y las malas propiedades de barrera del PCL y los PHA, la mala estabilización y las propiedades mecánicas del almidón, la insuficiente estabilidad térmica del PPC, la mala resistencia mecánica y las propiedades de barrera del PBAT y La mala procesabilidad de la celulosa limita sus aplicaciones en el campo del embalaje.

Se han informado varias estrategias para mejorar la barrera de oxígeno/vapor de agua, así como las propiedades mecánicas/térmicas de las películas biodegradables, como la mezcla polimérica, modificaciones químicas y físicas, la adición de nanoláminas y tecnologías de recubrimiento orgánico/inorgánico como las inducidas por flujo. Además el coensamblaje y ensamblaje capa por capa. Si bien se han logrado éxitos prometedores en la mejora de las propiedades de barrera de los plásticos biodegradables con las estrategias discutidas, siguen prevaleciendo los desafíos en el desarrollo de nuevas técnicas y propiedades en el futuro para cumplir con los requisitos de las aplicaciones de embalaje de barrera en términos de rendimiento y costo.

Nanorevestimientos en materiales para empaques biodegradables

La construcción de nanorrevestimientos híbridos orgánicos/inorgánicos ha surgido como una estrategia sencilla y eficaz para mejorar la propiedad de barrera al oxígeno de los materiales biodegradables. Sin embargo, debido a que la capa de recubrimiento está compuesta principalmente de nanoláminas inorgánicas hidrófilas y polímeros hidrófilos, la barrera contra el vapor de agua no es la esperada. Por lo tanto, se debe prestar más atención a la investigación sobre el diseño de recubrimientos hidrófobos degradables multicapa totalmente orgánicos o totalmente poliméricos para mejorar las propiedades de barrera al vapor de agua de las películas poliméricas biodegradables.

Una estrategia más reciente para superar algunos inconvenientes de lo biodegradable es la preparación de películas poliméricas multicapa mediante coextrusión o mezcla con diferentes polímeros biodegradables. La aplicación de esta estrategia está restringida por la limitada variedad y compatibilidad de los polímeros biodegradables comerciales. Por lo tanto, el desarrollo de más polímeros biodegradables y la investigación sobre la mejora de la compatibilidad de los polímeros biodegradables seguirán aumentando en el futuro próximo.

El mercado de envases de barrera de plástico es enorme y existe un gran potencial para que los polímeros biodegradables se utilicen en envases de barrera para hacer un mejor uso de los desechos agrícolas y abordar la escasez de combustibles fósiles, la gestión de desechos sólidos, los riesgos para la salud y los problemas ambientales que tienen los plásticos. En definitiva, la innovación impulsada por materiales biodegradables contribuirá a un medio ambiente, una economía y una sociedad sostenibles.

  1. ¿Cuáles son los materiales biodegradables más adecuados para envases de snacks?

    Los envases biodegradables son una excelente opción para reducir el impacto ambiental de los envases de snacks. Algunos de los materiales más adecuados para envases biodegradables incluyen:Almidón de maíz (PLA): Este bioplástico se deriva del maíz y es ampliamente utilizado en envases. Es resistente y se descompone en condiciones adecuadas.Celulosa y papel: El papel y la celulosa son materiales naturales que se descomponen fácilmente. Son ideales para envases de snacks secos.Fibras vegetales: Materiales como la caña de azúcar, el bambú y la fibra de coco son biodegradables y pueden utilizarse en envases.Biopolímeros: Los polímeros derivados de fuentes naturales, como el ácido poliláctico (PLA) y el polihidroxialcanoato (PHA), son excelentes opciones para envases biodegradables.Bioplásticos a base de almidón: Estos materiales se obtienen de fuentes renovables y se descomponen más rápido que los plásticos convencionales.Materiales compostables: Los envases compostables se descomponen en condiciones de compostaje industrial. Están hechos de materiales como PLA, papel y cartón.

  2. ¿Cómo afecta el envasado biodegradable a la vida útil y frescura de los snacks?

    El envasado biodegradable puede tener un impacto significativo en la vida útil y frescura de los snacks. Aquí hay algunas consideraciones clave:Permeabilidad al oxígeno y humedadLos materiales biodegradables pueden tener diferentes tasas de permeabilidad al oxígeno y la humedad en comparación con los envases convencionales.Un buen diseño de envasado biodegradable debe equilibrar la necesidad de permitir que los snacks respiren (para evitar la acumulación de gases) con la protección contra la humedad y el oxígeno.Tasa de descomposición:Los envases biodegradables se descomponen más rápido que los plásticos convencionales.Esto puede afectar la vida útil de los snacks, especialmente si no se almacenan adecuadamente.Materiales específicos:Algunos materiales biodegradables, como el PLA, pueden afectar la frescura de los alimentos debido a su permeabilidad.Otros materiales, como el papel, pueden ser adecuados para ciertos snacks, pero no para otros.Condiciones de almacenamiento:La frescura de los snacks también depende del almacenamiento adecuado (temperatura, humedad, luz, etc.).Los envases biodegradables deben considerar estas condiciones para mantener la calidad del producto.

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