Las poliamidas en films para envase alimentario
Por supuesto, las bondades de las poliamidas no se quedan solamente en sus propiedades mecánicas. No hay que olvidar toda una serie de ventajas y características que las hacen extremadamente interesantes en otros campos, como el que nos ocupa: films. El envase alimentario, como bien es sabido, exige una serie de propiedades no alcanzables para cualquier polímero. La estructura claramente estabilizada de las poliamidas por la formación de puentes de hidrógeno, su carácter polar y su morfología semicristalina justifican las excelentes propiedades adecuadas para envase alimentario.
La poliamida en envases
- Excepcional resistencia a la tracción y dureza.
- Gran barrera al oxígeno y a aromas/olores. Permeabilidad al vapor de agua.
- Resistencia al rayado y a la fisuración.
- Resistencia química a las grasas, aceites, disolventes y alimentos ácidos.
- Gran transparencia y capacidad de imprimación.
- Gran resistencia a la deformación por temperatura (posibilidad de ser usado en hornos convencionales y microondas). Capaz de recibir diferentes tratamientos de esterilización.
- Resistencia a las bajas temperaturas.
- Reciclable e incinerable sin la producción de substancias perjudiciales.
En cuanto a los tipos de poliamidas utilizadas en films o láminas para envase cabría destacar fundamentalmente la PA6, PA66, PA 612 y los copolímeros de PA 6/66. Entre ellas, la PA66 mantiene un adecuado equilibrio entre resistencia mecánica, rigidez, resistencia a la temperatura, química, y al desgaste. Es la más empleada, indudablemente. Sin embargo, la PA6 es más fácil de procesar (menores temperaturas), presenta menor módulo elástico, menor contracción y elevadas propiedades ópticas, así como resistencia al impacto. Comparado con éstas, la PA612 presenta el mejor de los módulos elásticos, así como rigidez.
Debido a la menor cantidad de grupos amina, la absorción de humedad es menor, así como alta resistencia química y a la abrasión. Las copoliamidas 6/66 presentan la ventaja de poseer una menor cristalinidad, lo que implica mejores propiedades ópticas de brillo y transparencia, así como una mejora de la procesabilidad, en cuanto a menores temperaturas y estabilidad del extruido. No hay que olvidar la aparición en el sector del envase, al menos durante los últimos años, de otras copoliamidas muy interesantes como la 6/66/12 que proporciona una mayor resistencia a la perforación y un superior comportamiento durante procesos como termoconformado.
De especial interés en el mercado de film para envase son los nanocompuestos basados en PA6. En estos materiales, la PA6 es reforzada durante la polimerización con 2-8% de una arcilla orgánicamente modificada. El resultado es un material con propiedades barrera al oxígeno mejoradas. Sin olvidar, por supuesto, una mejora de 35°C en la HDT (temperatura de flexión bajo carga), y un aumento del 50% en el módulo de flexión.
Independientemente de la naturaleza química de la propia poliamida, los procesos de transformación pueden modificar notablemente las propiedades finales del film para envase. El proceso de enfriamiento del material, así como la orientación a la que las cadenas poliméricas son sometidas influyen directamente en la transparencia y en las propiedades barrera del producto final. Los procesos de extrusión más habituales para la obtención de films de envase son la extrusión-cast, coextrusión de films multicapa, la orientación biaxial (BOPA), y algo menos la extrusión-soplado. No hay que olvidar que son procesos de transformación con elevada capacidad de orientación y, por tanto, de gran efecto sobre la morfología macromolecular. Los sistemas multicapa obtenidos por coextrusión suelen realizarse mediante la combinación de la poliamida con otros polímeros (dos, tres y hasta cinco capas, normalmente). Sistemas habituales son los siguientes: PE/PA, PE/PA/PE, PE/PA/EVOH/PA/PE.
Datos recientes de 2010 (*) muestran que el mercado de film de poliamida supone una producción mundial anual de 410.000 toneladas, representando un 34% el film de tipo BOPA, un 22% como componente de films coextruidos, y el resto cast-film. La conjunción de las excelentes propiedades de la poliamida y la pujanza del sector de film para envase supone un futuro alentador de estos materiales. Esto cristaliza en unas previsiones futuras de una tasa de crecimiento anual alrededor del 5,1% hasta 2020.
La obtención de estructuras laminadas complejas de films de poliamida orientada biaxialmente (BOPA) permite aprovechar las superiores prestaciones de este tipo de films en cuanto a resistencia a punción y desagarro, cracking por flexión y propiedades de barrera frente a gases. En el campo del embalaje flexible para alimentos, las estructuras más comunes incluyen complejos laminados de film de BOPA con film de PE, que aporta las propiedades de barrera frente al vapor de agua y confiere capacidad de termosellado. En el proceso de laminación se utilizan sistemas de adhesivos sin solventes (solventless) por sus mayores ventajas en cuanto a limitación de emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC), menores temperaturas de aplicación y menores tiempos de curado.
