TPE para el envasado de productos con alta exigencia

Los actuales cambios ocurridos en el mercado de los envases exigen nuevas soluciones de materiales, que favorecen una mayor utilización de los elastómeros termoplásticos (TPE). Kraiburg TPE ha identificado estas tendencias y hoy ofrece una amplia variedad de materiales y una gama completa de servicios para responder a las necesidades de sus clientes en la industria del envasado. El siguiente artículo informa acerca de las múltiples ventajas de los TPE para el envasado de productos, con su elevada funcionalidad y una hermeticidad fiable.

Gracias a sus propiedades elásticas y a su facilidad de procesado los elastómeros termoplásticos han logrado imponerse en numerosas áreas pertenecientes al envasado, donde aseguran, entre otras cosas, una superficie con buena adherencia, suave y agradable al tacto. Además, los TPE ofrecen buenas posibilidades de coloración, por lo que resultan óptimos para aplicaciones de moldeos bicomponentes de alto contraste en la combinación de material duro-blando con otros termoplásticos.

Cada vez son más los fabricantes, sobre todo en el sector de los productos de consumo, que también procuran obtener características diferenciadoras funcionales a través del packaging. Al mismo tiempo, a diferencia de lo que ocurre en la clásica distribución al por mayor en palés, la creciente cantidad de envíos individuales de productos líquidos impulsada por el comercio electrónico aumenta las exigencias a la hora de asegurar la hermeticidad del envase.

Imagen 1. En el sector del envasado los elastómeros termoplásticos también ofrecen un valor añadido, tanto para quien los procesa como para el usuario final.

“Hoy ya no es suficiente la solución clásica, consistente en una superficie suave al tacto que transmite al usuario la sensación de un producto de gran valor”, destaca Josef Neuer, director de gestión de Productos de Kraiburg TPE para Europa, Oriente Medio y África. “Es por ello que el desarrollo de nuestros materiales apuesta de manera consecuente a fórmulas específicas para el mercado y los clientes, que abren el camino a soluciones innovadoras en materia de envases y aceleran su lanzamiento al mercado”.

Una aplicación innovadora para los elastómeros termoplásticos consiste en las válvulas dosificadoras, que evitan los derrames en los envases de productos viscosos destinados al sector alimenticio, de limpieza o de cuidado personal. La válvula únicamente cede ante la presión, por lo que el contenido puede extraerse de forma controlada sin que exista un goteo posterior ni se depositen restos. La empresa Menshen, con sede en el municipio alemán de Finnentrop, es líder mundial en la fabricación de cierres de alta calidad y ha desarrollado especialmente la válvula dosificadora one2serve, que sólo se abre al presionar sobre el frasco o tubo. Cuando la presión cede, el chorro dosificado se detiene y las ranuras de apertura vuelven a sellarse para impedir, por un lado, la penetración de suciedad y polvo y, por otro, la salida del contenido. (Imagen 1).

La válvula dosificadora se fabrica mediante un económico moldeo bicomponente como producto terminado de una pieza. La excelente adhesión del TPE sobre el componente duro garantiza un procesado eficiente, que asegura los pasos adicionales de producción y la hermeticidad higiénica de la válvula.

Kraiburg TPE ofrece una amplia variedad de productos elaborados a medida, que se caracterizan por su equilibrada elasticidad y resiliencia, así como por su bajo nivel de pegajosidad y migración en caso de contacto con alimentos.

Las formulaciones de TPE destinadas al uso en válvulas dosificadoras ofrecen a lo largo de toda su vida útil una elasticidad que se encuentra al nivel de las típicas siliconas de la competencia. El comportamiento de histéresis o deformación elastoplástica de estos compuestos muestra una deformación muy reducida si se compara con un TPE convencional, en el que las curvas de carga y descarga se distancian más. Los materiales TPE presentan además un acabado especial, que impide que las ranuras se peguen y, por ende, no obliga a ejercer una presión mayor de dosificación para abrir la válvula por primera vez aunque el envase haya permanecido almacenado durante varios meses.

“Las válvulas dosificadoras son un hito más en la exitosa historia de nuestros TPE dirigidos al mercado de los envases y orientados al cliente. Para tal fin utilizamos exclusivamente aceites blancos de alta pureza, que también se emplean en la industria médica”, añade Josef Neuer. Ninguno de los productos contiene PVC, látex ni metales pesados.

“Además de los respectivos datos prácticos y de laboratorio, necesarios para poder seleccionar nuestros TPE de manera adecuada en función de la aplicación, ofrecemos asistencia a los clientes a través de un paquete integral de servicios, que incluye desde la idea del producto hasta la fabricación en serie, pasando por una optimización de las herramientas, recomendaciones relacionadas con el procesado y ensayos exhaustivos en materia de migración para permitir el uso en contacto con alimentos”, continúa Josef Neuer.

Los nuevos materiales Thermolast K satisfacen las estrictas normas establecidas por el Code of Federal Regulations, Title 21 (CFR21) de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) y el Reglamento (UE) Nº 10/2011 sobre materiales plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos.

El Reglamento (UE) Nº 10/2011 es una norma que contiene una amplia lista positiva de monómeros y aditivos. Tiene validez para materiales y objetos plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos y define un límite de migración global (LMG) de 10 mg/dm², que corresponde a 60 mg por kilogramo de alimento con un factor convencional de conversión de superficie/volumen de 6 dm²/kg. El ensayo de migración se lleva a cabo para diferentes categorías de alimentos mediante simulantes alimentarios. En general, resulta más difícil ajustarse a los límites en caso de aplicaciones con una relación superficie/volumen alta. Sin embargo, cada una de las aplicaciones debe ser observada y examinada de forma individual. Para ello, Kraiburg TPE proporciona una amplia asistencia a sus clientes.

La tabla 1 resume la aptitud de los compuestos TPE para aplicaciones en las que existe contacto con alimentos. Los TPE son adecuados para aplicaciones donde hay contacto con alimentos hidrofílicos y alcohólicos, así como para productos lácteos. No obstante, es necesario realizar un ensayo de migración en todos los materiales y componentes plásticos que se utilicen en el sector de los productos alimenticios. Esta prueba constituye un reto especial para los TPE, sobre todo con alimentos grasos (ensayo de migración con simulante D2: aceite vegetal). (Imagen 2) Dentro de su gama de productos, Kraiburg TPE ofrece una serie de compuestos especiales destinados a aplicaciones de “fatty food”, cuya formulación puede adaptarse en función de la respectiva relación superficie/volumen.

Cabe también señalar que en el Reglamento (UE) Nº 10/2011 sólo están comprendidos los plásticos y TPE, pero no las siliconas, que hasta ahora dominan este campo de aplicaciones y cuyo contacto con los alimentos se evalúa según la normativa específica de cada país. En comparación con las siliconas, los TPE presentan una alta fluidez y capacidad de adhesión a diferentes plásticos “duros” —desde poliolefinas hasta diversos termoplásticos técnicos—, lo que permite que sean procesados de manera mucho más simple en el moldeo bicomponente. Además, debido a sus propiedades térmicas, los elastómeros termoplásticos pueden reciclarse una y otra vez. Esto significa que al final de su vida útil los elementos fabricados con productos Thermolast K pueden incorporarse al circuito general de reciclado.

En el creciente sector del comercio electrónico se utilizan envases que deben garantizar, sobre todo, una absoluta protección contra derrames y que se benefician de un eficiente moldeo bicomponente. “Cada vez se envían más productos por correo o mediante un servicio de paquetería. Esto obliga a alcanzar soluciones que plantean grandes exigencias respecto a la hermeticidad de los envases”, explica Josef Neuer. “Para este campo de aplicaciones hemos desarrollado materiales especiales, que aseguran un sellado óptimo y duradero incluso con pequeñas dimensiones”.

Para documentar esto, Kraiburg TPE midió la relajación de esfuerzos en compresión en diversas muestras. Los resultados confirman que las juntas realizadas con estos materiales mantienen su extraordinaria resiliencia aunque se aplique repetidamente la presión durante varias semanas.

Las series desarrolladas especialmente para estas aplicaciones tienen una baja viscosidad, lo que permite rellenar las cavidades de manera uniforme en la herramienta de moldeo y evita problemas con costuras de unión. Cada formulación puede ser ajustada de acuerdo con las demandas específicas. Gracias a su buena elasticidad en frío, los materiales conservan su función de sellado y no se agrietan durante el transporte o el almacenamiento a bajas temperaturas.

Conclusión: Las nuevas aplicaciones de la gama de productos Thermolast K —como válvulas dosificadoras y juntas— ilustran la versatilidad de esta tecnología de TPE, que aumenta la funcionalidad y el rendimiento ante las nuevas tendencias y los retos que presenta el área del envasado. Para lograr el éxito en el mercado, es fundamental ajustar cuidadosamente los materiales al uso previsto, lo que presupone un buen conocimiento del sector y un soporte activo al cliente. Esto último también implica estar “atento al mercado” para responder a las futuras demandas. En tal sentido Josef Neuer menciona, entre otras cosas, el desarrollo de TPE en el sector de menor dureza Shore para alimentos grasos y compuestos con fricción superficial ajustable para juntas.