Plasma Coating: Nueva tecnología de barrera para envases que reemplaza al multicapa.
Coextrusión, o simplemente Coex, es un término ampliamente utilizado en el mundo del soplado. La tecnología Coex tiene más de 30 años y se utiliza para lograr envases con muy baja permeabilidad al oxígeno y resistencia a la corrosión. Estas características son requeridas por ciertas industrias, como la alimenticia y farmacéutica.
El Coex requiere de una tecnología de extrusión sofisticada, lo que agrega mucha complejidad al proceso de soplado. Puntos negros y defectos de soldadura en la base de los envases son problemas comunes. Además, un envase Coex es difícil de reciclar, debido, principalmente, a la capa adhesiva.
Otra tecnología utilizada como alternativa al Coex es la fluorinación. Pero se trata de un proceso complicado que tiene riesgos para el personal de planta y para el medio ambiente, debido al uso del gas fluor. De hecho, es un proceso que requiere de la obtención de ciertos permisos gubernamentales.
La empresa Delta Engineering de Bélgica se asoció con una empresa francesa que desarrolló un nuevo proceso llamado “Deposición de vapor químico optimizada por plasma”.
Este proceso básicamente consiste en utilizar una descarga eléctrica para descomponer un gas que se adhiere a la pared interna del envase. Las moléculas de este gas forman una fina capa interior que da al envase las características requeridas.
Pueden obtenerse diferentes características dependiendo del material del envase y del gas utilizado.
Estas pueden ser:
- Modificación de la tensión superficial para mejor deslizamiento, adhesión, humectabilidad.
- Mejora de características de barrera: permeabilidad y migración.
En el siguiente esquema se muestra la esencia de esta tecnología:
- Paso 1A: Ingresa el envase al reactor, el reactor se sella.
- Paso 1B: Se crea vacío en el reactor.
- Paso 2: Ingresa un gas reactivo. Por ejemplo, gas acetileno.
- Paso 3: Se emiten microondas.
- Paso 4/5: Las microondas descomponen el gas reactivo, creando radicales libres. Estos radicales libres se adhieren a la superficie del envase y se condensan para formar una fina capa.
- Paso 6: El reactor se abre, vuele a ingresar aire y el envase tratado sale del sistema.
En particular para el uso sobre HDPE, el proceso de Revestimiento de Plasma utiliza tres gases: argón, acetileno y R134a.
El revestimiento con este nuevo proceso reduce o elimina lo siguiente:
- Permeabilidad de solventes
- Vulnerabilidad a ataque químico
- Pérdida de ingredientes activos
- Interacciónes químicas entre el envase y el producto
- Panelamiento
- Descoloración del contenedor
- Emisión de olores
- Pérdida de propiedades como sabor o fragancia
- Absorción de las paredes del envase
- Adhesión del producto a las paredes (mejor limpieza antes del reciclado)
El proceso de revestimiento de plasma crea envases relativamente sencillos de reciclar
Los envases revestidos por proceso de plasma se muelen como un monocapa. También pueden ser reciclados junto con otros envases no revestidos. La fina capa del revestimiento es despreciable respecto al proceso de reciclado. Se trata de una capa de entre 50 y 150 nanometros.
El proceso utiliza gases seguros y amigables con el medio ambiente. El argón es un gas noble y, por lo tanto, inerte. El acetileno es un gas con muy baja toxicidad. De hecho, se lo utiliza mucho en la industria de soldadura. Gases como el R134a tienen un bajo potencial de calentamiento global (GWP) y son ampliamente utilizados en refrigeración.
De todas maneras, tanto el acetileno como otros gases utilizados como el R134a son consumidos durante el proceso. Quedan trazan que pueden ser capturadas utilizando filtros, si es que la legislación local lo requiere.
El proceso de revestimiento de plasma puede ser utilizado en materiales biodegradables.
Durante la K 2019, Kautex mostró en sus instalaciones en Bonn una sopladora produciendo bidones de 5 litros que luego eran sometidos a revestimiento por plasma.
Kautex apuesta a que esta tecnología marcará la tendencia en envases que requieren propiedades de barrera.
El sistema consiste en un reactor que se coloca down-stream de la sopladora monocapa.
Estamos atentos a sus consultas. Pamatec: martinf@pamatec.com.ar