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Especialmente en los embalajes con barrera

La tecnología de microcapa activa de EDI mejora la vida útil de los alimentos

Redacción Interempresas04/05/2011
Extrusion Dies Industries, LLC (EDI) ha desarrollado una técnica cuya patente está en trámite y que aporta una nueva dimensión de control de oxígeno y humedad al embalaje de alimentos, y probablemente amplía las propiedades de la barrera más allá de los límites de los procedimientos de prueba estándar.

La técnica se llama 'microcapa activa' y combina los conceptos de embalaje activo y extrusión de microcapa, y produce película y lámina cuya multiplicación de capas se aplica no solo al polímero de barrera sino también a los componentes activos como materiales que capturan el oxígeno y secantes. La investigación previa de EDI demostró que al dividir y volver a combinar la capa de barrera para crear micro capas de barrera, es posible aumentar de manera importante la vida útil de los recipientes de 'retorta' y llenado en caliente, bolsas verticales y embalaje delgado al vacío. Ahora los investigadores del Centro de Tecnología de EDI en Chippewa Falls dieron un paso más al incorporar componentes activos en capas fuera del núcleo de la barrera y luego someter también a esos componentes a la multiplicación de capas.

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1. Sistema de cabezal multiplicador de capas El sistema inicia con el Bloque de alimentación N.º 1 (abajo a la derecha), que forma un sándwich multicapa de materiales de barrera, adhesivo y de componente activo a partir de tres extrusores. El sándwich, que al final formará el núcleo de la lámina terminada, es recibido por una herramienta “multiplicadora de capas” (mostrada entre los Bloques de alimentación números 1 y 2) que lleva a cabo varias repeticiones de la estructura de capas. El núcleo de microcapas resultante entra luego al Bloque de alimentación N.º 2, que lo combina con dos capas externas de material que vienen de un cuarto extrusor. Un cabezal (que se muestra aquí con los labios de salida viendo hacia la parte superior izquierda) transforma esta estructura final del ancho deseado.

La protección combinada de los contenidos alimenticios mediante varias (incluso docenas) de capas de barrera y activas parece ser mayor de lo que miden los ensayos estándares para ingreso de oxígeno y humedad, según Gary D. Oliver, vicepresidente de tecnología. EDI planea producir muestras para una nueva batería de ensayos en su Centro de Tecnología y luego pedir a un laboratorio externo que confirme los resultados.

“Después de encontrar numerosas capas de componentes activos, casi todo el oxígeno se absorbe antes de llegar a la capa de barrera”, dijo Oliver, “lo mismo sucede con la humedad, que es absorbida antes de que tenga la oportunidad de degradar el material de barrera como etileno-vinil alcohol [EVOH].”

Cómo la técnica de ‘microcapa activa’ produce la capa de barrera de PP

La tecnología de multiplicación de capas (LMT) produce películas o láminas que no son más gruesas y no contienen más polímero que una coextrusión convencional pero pueden tener muchas, docenas o incluso cientos de microcapas, en lugar de las tres a once capas normales de espesor estándar. En la coextrusión convencional, un bloque de alimentación combina diferentes polímeros de dos o tres extrusores en un 'sándwich' de varias capas. En LMT, una herramienta especial toma el 'sándwich' de un bloque de alimentación, y divide y recombina las capas, creando múltiplos de la estructura multicapa original.
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Estructura de capas. Aquí se muestra la estructura de microcapas antes de que se agreguen las capas exteriores. Las áreas de color pardo en la parte superior e inferior representan el metal de los canales de flujo. Las microcapas de color azul, amarillo y naranja representan, respectivamente, material con componente activo, como un componente que captura el oxígeno, adhesivo y polímero de barrera.

Esta es la forma en que se puede producir una estructura de microcapa activa típica en la forma de una lámina de polipropileno (PP) de 1,25 mm de espesor:

Cuatro extrusores producen corrientes de material fundido de, respectivamente, 1) el material externo de PP, o capa externa; 2) el mismo material de capa externa de PP, pero incorporando un componente activo que captura el oxígeno; 3) un adhesivo o material en capa “de amarre”; y 4) un polímero de barrera como EVOH.

El Bloque de alimentación N.º 1 recibe el material de capa externa “que contiene componente activo”, junto con los materiales de amarre y de barrera, y forma un sándwich de cinco capas: componente activo / amarre / barrera / amarre / componente activo. Este sándwich se convertirá en el núcleo interno de la lámina terminada.

Multiplicador de capas. Esta herramienta especial construida por EDI recibe el sándwich de cinco capas del Bloque de alimentación N.º 1 y lo divide y vuelve a combinar para formar varias repeticiones de la estructura, por ejemplo, cuatro repeticiones, que producen una estructura de 20 capas que constan de microcapas.

El Bloque de alimentación N.º 2 recibe la estructura de 20 microcapas y la corriente de material fundido de material externo de PP, y desvía el PP a dos capas de capa externa sobre el núcleo de microcapa.

Cabezal de extrusión. En el manifold del cabezal, el sándwich del Bloque de alimentación N.º 2 se transforma en una lámina del ancho deseado.

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