Estado del arte en innovación en envase de plástico ... 11 Rilsan® (Arkema), ... scavengers de...

www.aimplas.eswww.aimplas.es

Estado del arte en innovación en envase de plástico alimentario

Zaragoza 2 de diciembre 2009Foro tecnológico y empresarial:

Nuevos desarrollos en envase plástico alimentario

Sergio Giménez ([email protected])Responsable de la Línea de Envases


PRESENTACIÓN DE AIMPLASPERO, ¿INNOVAMOS?ESTADO DEL ARTE

Innovación en nuevos materialesInnovación en procesosInnovación en seguridad alimentariaInnovación en materiales biodegradablesInnovación en envase activo

INDICE


PRESENTACIÓN DE AIMPLAS

PLANTA PILOTOTERMOESTABLES

FORMACIÓN

LABORATORIOS

INFORMACIÓNGESTION I+D+i

ADMINISTRACIÓN

PLANTA PILOTOTERMOPLÁSTICOS

420 empresas asociadas100 Profesionales

20 años innovando!!!!!




INDICE


PERO, ¿INNOVAMOS?

Empresas transformadoras de materiales plásticos

7.31% de las empresas >50 trabajadores

http://www.observatorioplastico.com/mercado/generador.php?pag=inicio.php


PERO, ¿INNOVAMOS?

Porcentaje medio de ventas de empresas transformadoras por sectores


Solo 1 de cada 3 empresas considera que la I+D+i es un factor clave para el desarrollo de la empresa

PERO, ¿INNOVAMOS?


El 80% invierte menos de 100.000 euros en I+D+i

El 25% invierte más de un 5% en I+D+i

PERO, ¿INNOVAMOS?


PERO, ¿INNOVAMOS?

El 68.7% de las empresas innova!!!


PERO, ¿INNOVAMOS?

Dificultades a la hora de innovar:

El tema económico, el mayor problemaLa burocracia, tampoco ayuda


Y la crisis ¿ayuda?

Medidas para afrontar la crisis

PERO, ¿INNOVAMOS?




INDICE


• ESTADO DEL ARTE.– Nuevas tendencias que:

• Innovadoras.• Recientes.• Aplicadas, productos comerciales.• Próximas y accesibles.• Facilidad de incorporación.• Puedan suponer una oportunidad de negocio.


Desarrollo ymejora deprocesos

Desarrollo deenvasesactivos

Desarrollo deenvases

biodegradables

Seguridadalimentaria en envases

plásticos

Desarrollo denuevos

materiales

SOSTENIBILIDAD

AUMENTO VIDA UTIL Y SEGURIDAD

ERGONOMIA

COMPETITIVIDAD: PRECIO

ESTADO DEL ARTE: INNOVACIÓN EN ENVASES


Desarrollo denuevos

materiales

• Desarrollo de nuevos grados de materiales• Sustitución de otros materiales (envases de vidrio y metal) por plástico.• Uso de materiales plásticos reciclados.•Mejora de propiedades en materiales tradicionales mediante la modificación física.•Empleo de nanocargas en envase plásticos para la mejora de propiedades mecánicas, térmicas y barrera.

Materiales y mejora de procesos para la obtención de envases plásticos.


Desarrollo de nuevos grados de PE y PP y copolímerosmediante catalizadores metalocénicos

DESARROLLO DE NUEVOS MATERIALES

Nuevos PMDistribución de PM

PlastómerosCopolímeros


Mejoras en PE y PP mediante Interpolímeros (PE-PP) y PP ramificado




CoplímerosMateriales para el sellado: Copolíemros de etileno

(Ionónmeros, acrílicos, EVA, etc)

Copolímeros, peso molecular y aditivación en polimerización

Novapet: Nuevos grados de PET


O2

O2

Film

Montmorilloniteclay platelets

Uso de nanoarcillas en polimerización PA




Uso de nanoarcillas en compound/mezcla.


Desarrollo ymejora deprocesos

• Desarrollo y optimización de estructuras multicapa para alargar la vida útil de los alimentos.

Desarrollo y mejora de procesos


Presente Futuro

Co-extrusión y laminación

DESARROLLO Y MEJORA DE PROCESOS


Co-extrusión y laminación



Co-inyección: bandejas




Co-inyección: Obtención de botellas de PET para lacteos.


Seguridadalimentaria en

envasesplásticos

• Desarrollo de métodos analíticos de migración de sustancias.• Estudios de control y minimización de migración de sustancias.• Plástico reciclado para uso alimentario.• Incorporación de etiquetas inteligentes indicadores del estado del producto.

Seguridad alimentaria en envases plásticos.


Análisis de monómeros

Análisis de aditivos

Análisis de sustancias no

añadidasintencionadamente

Normativa bastantecompleta

Normativa incompleta aunque existen procedimientos

Ausencia de normativay procedimientos

SEGURIDAD ALIMENTARIA EN ENVASES PLASTICOS


CH2

NCO

OCN OH2 CH2

OCN

NH

O

OHCH2

OCN

NH2

- CO2

ácido carbámicoMDI

NCO

OCNCH3

NCOOCNCH3

NCOOCN

TDIMDI


Control y optimización de las variables que afectan a la migración de aminas aromáticas primarias (AAPs) en films multilaminados para uso alimentario.


Proyecto: FACET (http://www.ucd.ie/facet/)

Proyecto: MIGRESIVES (http://www.migresives.eu/index.php)

Flavourings, Additives andfood Contact materials

Exposure Task



Envase inteligente

Indicadores Químicos Indicadores Físicos Indicadores Electrónicos

- Indicadores de fuga

- Indicadores de frescura- Indicadores Tiempo-Tª

- Indicadores de golpes

- Tintas Inteligentes

- Dispositivos RFID

- Tintas conductoras



Indicadores tiempo-temperatura

Indicadores de madurez

Indicadores de oxígenoTintas inteligentes



Desarrollo deEnvases

biodegradables

• Desarrollo de envases biodegradables alternativos a los materiales tradicionales.• Combinación de materiales para la mejora de propiedades: Estructuras multicapa y mezclas.• Recubrimientos naturales en materiales biodegradables.• Uso de aditivos para la mejora de propiedades.

Desarrollo de envases biodegradables.


OR

IGE

N

RE

NO

VA

BL

E

BIODEGRADABLE

OR

IGE

N N

O

RE

NO

VA

BL

E

NO BIODEGRADABLE

Ejemplos:

Almidón, PHAs, PLA, etc.

Ejemplos:

Alcohol polivinílico, poliésteres sintéticos

(PBS, PBAT, PTT,etc)

Ejemplos:

PA 11 Rilsan® (Arkema), Polietileno ecológico a partir de caña de azúcar

(Braskem), etc.

Ejemplos:

Polímeros convencionales (PP, PE,

PET, etc)

DESARROLLO DE ENVASES BIODEGRADABLES


OR

IGE

N

RE

NO

VA

BL

E

BIODEGRADABLE

OR

IGE

N N

O

RE

NO

VA

BL

E

NO BIODEGRADABLE

Ejemplos:

Almidón, PHAs, PLA, etc.

Ejemplos:

Alcohol polivinílico, poliésteres sintéticos

(PBS, PBAT, PTT,etc)

Ejemplos:

PA 11 Rilsan® (Arkema), Polietileno ecológico a partir de caña de azúcar

(Braskem), etc.

Ejemplos:

Polímeros convencionales (PP, PE,

PET, etc)

BIOPLÁSTICOS



NUEVOS MATERIALES

ADITIVOS

COMBINACIONES ENTRE MATERIALES

Ultimas tendencias: MEJORA DE PROPIEDADES



- Excelentes propiedades barrera a O2 en condiciones de baja HR. (O2TR al 0 % HR: 200 veces mejor que el EVOH)

- Presentado en Abril 2009.

• Nichigo G- Polymer®, de Soarus LLC (EEUU) (filial de Nippon Gohsei, Japón)(www.soarus.com)

DESARROLLO DE ENVASES BIODEGRADABLES: NUEVOS MATERIALES


• NatureFlex™ NK de Innovia Films (www.innoviafilms.com)

- Basado en celulosa.

- Lanzado en Diciembre de 2008.

- Propiedades de alta barrera a H2O(v) y O2



- Planta para producción de 5000 t/año de PLA espumado (EPLA): Holanda, finales de 2009

- APLICACIONES: Sustitución del poliestireno expandido (EPS)

BIOFOAM®: Joint Venture Purac – SulzerChemtec (www.biofoam.nl)



• Biomax® Strong- Aditivo para PLA

- Modifica la resistencia a impacto, flexibilidad y viscosidad

- Mejora el comportamiento del PLA, sobre todo para aplicaciones rígidas, como termoconformado.

- Existen grados aptos para uso alimentario

DUPONT (http://www2.dupont.com/Biomax/en_US)

DESARROLLO DE ENVASES BIODEGRADABLES: ADITIVOS


• Biomax® Thermal 300 (Sept. 2008)

DUPONT (http://www2.dupont.com/Biomax/en_US)

- Modificador estabilizante al calor.

- Se añade en porcentaje entre 2 y 4 %.

- Eleva la estabilidad dimensional de los materiales PLA para envases a temperaturas de hasta 95º C.

- Permite que los envases PLA termoconformado soporten temperaturas elevadas durante su transporte, almacenamiento y utilización.

Con 2 % BiomaxThermal

Sin aditivo


Bandeja expuesta a 70ºC durante 1 hora


Algunos otros proveedores de aditivos comercialespara materiales biodegradables:

POLYONE (www.polyone.com)

SUKANO (www.sukano.com)

DANISCO (www.danisco.com)

ROHM AND HAAS COMPANY (www.rohmhaas.com)

POLYVEL (www.polyvel.com)



• NatureFlex™, de Innovia Films (www.innoviafilms.com)Envase de cereales Jordans

- Laminado impreso biodegradable, que sustituye al laminado convencional OPP/PE.

- Desarrollo conjunto de varios fabricantes, llevado a cabo por Alcan Packaging (Dublin).

- Capa externa impresa: NatureFlex™ NE30.

- Capa interna: Mater-Bi.

FILMS MULTICAPA

DESARROLLO DE ENVASES BIODEGRADABLES: COMBINACIÓN DE MATERIALES


• Dri-Fresh® Resolve de BioPak (www.biopak.com.au)

Absorbente para bandejas de carne

- Capa de almidón de maíz laminada térmicamente a una capa absorbente de celulosa.

- Totalmente compostable.


FILMS MULTICAPA


• Ceramis® - PLA-SiOx , de AlcanPackaging (www.ceramis.com)

- Desarrollo conjunto con Maag(www.maag.de) de un laminado con alta barrera a O2, H2O (v) y aromas.

- Triple capa:

1) Ceramis® - PLA-SiOx

2) NatureFlex® (Celulosa)

3) MaterBi ® (Almidón)


FILMS MULTICAPA


• Polybio®, de Polyfilms (www.polyfilms.eu )- Filmes y laminados de PLA biorientado

- Triple capa: PLA modificado / PLA / PLA modificado

- Existen grados de alta barrera tanto transparentes como opacos (p.e. Polybio® OXA: Barrera a O2, Polybio® IOX: Barrera a O2 y a H2O (v))


FILMS MULTICAPA


• Nature Plus THD2 de Amcor Flexibles (www.amcor.com)- Desarrollado por Amcor y Flextrus para Sainsbury

(Envase para ensalada SO Organic)

- Film de celulosa (NatureFlex de Innovia Films) + Capa compostable de desarrollo propio

- Mejora la sensibilidad a la humedad de la capa de celulosa

- Permite un comportamiento en sellado similar al de laminados PET/PE

- No se requiere capa de adhesivo

FILMS MULTICAPA



• PLA Cheese Pack de Coopbox (www.coopbox.it)

- Desarrollado para Mauri (fabricante italiano de queso)

- Consigue mantener la concentración de oxígeno requerida por el Gorgonzola para preservar su calidad.

- Bandeja termoconformada PLA + Film pelable PLA

COMBINACIONES DE MATERIALES



• Toyo Seikan Kaisha, Ltd. (www.toyo-seikan.co.jp)

EcoSield: Botella totalmente biodegradable:

- Botella: PLA

- Etiqueta: PLA retractilable

- Tapón: PLA/PBSU con liner y capa interna de PLA/PBTA

EcoSield WO: Botella totalmente biodegradable con alta barrera a O2 y H2O(v)

- En desarrollo

COMBINACIONES DE MATERIALES



Desarrollo desistemas paraenvase activo

- Desarrollo de envases con absorbedores: scavengers de oxígeno, etileno, aromas, etc- Desarrollo de envases con emisores: antimicrobianos, antioxidantes, etc,

- Otros sistemas de envase activo: susceptores metálicos, filtros UV, etc.

Desarrollo de sistemas para envase activo


Envases activos

Actúan sobre la Temperatura Modifican la composición del espacio de cabeza Modifican la composición

del alimento

- Absorbentes de Microondas (Susceptors)

- Sistemas Auto-Calentamiento

- Sistemas Auto-Enfriamiento

-Absorbentes (Scavengers)

- O2, H2O, Etileno, CO2

-Emisores

- CO2, Etanol

-Reguladores

- H2O, Permeabilidad, Gases

- Antimicrobianos

- Antioxidantes

- Enzimaticos

- Absorbentes de olores y sabores


• Aplicación del componente activo:

– En el interior del envase: bolsas, sobres o etiquetas.

– Incluido en el material de envase: en el film o como recubrimientos. (recubrimientos naturales)

ENVASES ACTIVOS


• Aplicaciones en el interior del envase:

ENVASES ACTIVOS


Recubrimiento: Baño o dispersión.

Incorporación en envase: Compound.

ALIMENTO

ALIMENTO

ENVASES ACTIVOS


• Incluidos en el material de envase.

ENVASES ACTIVOS


Recubrimientos, antioxidantes y antimicrobianos.

ENVASES ACTIVOS


ACTIVEPACK: Desarrollo de envases activos con propiedades antioxidantes que evitenla degradación de los compuestos grasos de los alimentos procesados.

EVOH

PP

EVOH

PP

Original concept Tray final design 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

Inicial Día 5 Día 10 Día 15 Día 20 Día 25 Día 30 Día 35 Día 40 Día 45 Día 50

Timescale (days)%

Oxy

gen

Packaging 3%O2 Scavenger

Packaging 5%O2 Scavenger

Packaging10% O2Scavenger

Compound/Mezcla

ENVASES ACTIVOS


Permeabilidad dependiente de la temperatura en envases flexibles.

ENVASES ACTIVOS


Muchas Gracias

Estado del arte en innovación en envase de plástico ... 11 Rilsan® (Arkema), ... scavengers de...

Documents

Transcript of Estado del arte en innovación en envase de plástico ... 11 Rilsan® (Arkema), ... scavengers de...