Con un crecimiento proyectado en CAGR de 4.5% en el mercado global de envases plásticos flexibles para 2025, mercados finales como alimentos, bebidas, cosméticos y farmacéuticos (entre otros) esperan un aumento de la demanda debido a las tendencias de consumo y retail. Siga leyendo para conocer las consideraciones clave al diseñar envases flexibles y lo que debe tener en cuenta cuando las estructuras multicapa y la sostenibilidad están sobre la mesa.
Definición de envases flexibles con estructuras multicapa
El embalaje flexible es exactamente como suena; un embalaje que es flexible para el usuario final, lo que le permite doblarlo, doblarlo y darle forma sin comprometer o romper el empaque.
Las estructuras multicapa necesitan más de una capa de material, o sustrato, para lograr las propiedades deseadas y se desarrollan de dos maneras:
- monomaterial. Las estructuras multicapa monomaterial incluyen 2 o 3 capas que son de la misma matriz familiar. No necesitan un adhesivo para unirlos y se pueden reciclar porque están hechos de los mismos plásticos.
- Multimaterial. Las estructuras multicapa multimaterial tienen 3 o más capas (3, 5, 7, 9, 11) que son de diferentes polaridades o una mezcla de diferentes sustratos. Necesitan un adhesivo para unir que está determinado por el método de procesamiento, pero puede ser una capa de unión, adhesivo de laminación, recubrimiento de sellado térmico, por ejemplo. Reciclar estructuras de múltiples materiales es un poco más desafiante ya que muchos polímeros se adhieren en una misma estructura.
Diseño de estructuras multicapa
Al diseñar estructuras multicapa para envases flexibles, se debe considerar todo el proceso desde el primer momento para garantizar el equilibrio correcto de las propiedades de envasado y los métodos de procesamiento y prueba adecuados. Repasemos cada paso para descubrir los elementos clave en cada etapa con envases flexibles y estructuras multicapa.
Máquinas y método de procesamiento
El método de procesamiento para el envasado flexible está determinado por las máquinas disponibles para producir los productos. Con las máquinas en mente, el siguiente paso es considerar el método de procesamiento. Para ello, es fundamental mirar el producto final y pensar en las propiedades de empaque que se tienen a mano y cómo el procesamiento afectará al producto cuando se produzca.
Para el empaque flexible, se utilizan cinco procesos primarios: extrusión, coextrusión, laminación, recubrimiento por extrusión y laminación por extrusión. A menudo, estos métodos se combinan en diferentes pasos para satisfacer las necesidades únicas del proyecto. Haga clic aquí para explorar la tabla para comprender cada método de procesamiento, la forma inicial, las estructuras y los adhesivos necesarios.
Propiedades de empaque requeridas
Con estructuras multicapa, cada capa tiene su propia función. Y al determinar las propiedades de empaque requeridas para el empaque flexible cada requisito técnico debe ser considerado en cada capa: las capas exterior, funcional y de sellado.
Analicemos las preguntas clave que debe considerar con cada capa:
Capas externas
La capa externa está dando imprimibilidad y estabilidad mecánica a la estructura. Al definir sus capas externas, es importante responder:
(1) ¿Necesita resistir una temperatura específica?
Con el embalaje flexible, es importante considerar qué temperatura pueden resistir las estructuras multicapa para evitar la deformación y la pérdida de forma. Si va al horno, por ejemplo, debe asegurarse de que los materiales que está utilizando no van a mezclar o derretir los polímeros. Si es necesario considerar altas temperaturas, se necesita una Tg (temperatura de transición vítrea) alta en las capas externas que resistan las condiciones externas.
(2) ¿Se va a imprimir?
Si la estructura se imprimirá para mostrar lo que los consumidores ven en las tiendas, puede considerar el uso de una imprimación o agregar una capa externa adicional para proteger las tintas.
Las capas funcionales
Las capas funcionales son aquellas colocadas en el medio de la estructura. Pueden dar propiedades de barrera a muchas cosas diferentes: oxígeno, humedad o luz. También pueden reforzar las propiedades mecánicas si es necesario. Cuando planifica tus capas funcionales, considera:
(1) ¿Se requiere una barrera de oxígeno?
Las barreras de oxígeno son propiedades muy utilizadas para las capas internas de estructuras multicapa, especialmente en la industria alimentaria. Esta capa barrera evitará que el oxígeno entre y oxide los alimentos, haciendo que dure más en los estantes y en los hogares.
(2) ¿Qué propiedades mecánicas necesita?
Es importante considerar qué propiedades mecánicas son necesarias para resistir arañazos, resistir estiramientos, resistir pinchazos, etc.
Capas de sellado
La película de sellado suele ser la película que cubre, protege y sella otra parte. Es responsabilidad de dar propiedades resellables y/o recellables al envase. Cuando planifica su capa de sellado, considere:
(1) ¿Necesitará un parámetro de sellado?
A diferencia de la resistencia a la temperatura donde las altas Tg (temperatura de transición vítrea) son ideales, con sellado, cuanto menor sea la Tg, menos energía se necesita para sellarla y más dinero ahorrado. Esto vuelve nuevamente al acto de equilibrio de encontrar la Tg correcta para aumentar la eficiencia de la máquina, pero una que aún pueda resistir la temperatura necesaria.
A través de todas las capas
A través de cada capa de sus estructuras multicapa, debe considerar:
(1) ¿Será transparente?
Cuando agrega materiales múltiples que no son naturalmente compatibles, la transparencia puede verse afectada. Cada capa necesita mantener su transparencia, por ejemplo si esta estructura necesita pasar por una fase de termoconformado.
(2) ¿Cuáles son los polímeros finales para la unión?
Una vez que haya definido los polímeros que se necesitarán en cada capa, el siguiente paso es encontrar el adhesivo adecuado. La selección del adhesivo es clave para obtener un buen rendimiento y evitar problemas de deslaminación de la estructura.
Considera factores como la naturaleza de los sustratos y polímeros, métodos de procesamiento y equipos de dosificación para hacer una elección adecuada.
Continúa leyendo para obtener más información sobre Pruebas, Regulaciones, Comportamiento del consumidor y Envases flexibles, estructuras multicapa & sostenibilidad.
¿Quieres leer el artículo completo?
El acceso completo también significa: