GRANZA
Introducción.

Dentro de este apartado se van a abordar las características de los diferentes tipos de polímeros que se utilizan para la fabricación de envases y materiales de envase.

* POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE)
Se obtiene por polimerización del etileno en condiciones extremas de presión y temperatura (PE de alta presión). El material resultante presenta y una densidad comprendida 0.910 y 0.925.

Propiedades: relativa inercia química, termosellable, buenas propiedades mecánicas en cuanto a flexibilidad y resistencia al impacto, barrera frente a la humedad, permeable a los gases y poco barrera a compuestos aromáticos (aceites esenciales), no esterilizable por calor (< 80ºC) y mayor estabilidad a la oxidación que el HDPE.

Usos y aplicaciones: Fabricado por extrusión-soplado se utiliza para envases de uso general (ultramarinos, congelados y basura) y para retractilar. Normalmente constituye la cara interna termosoldable de los materiales complejos que no van a sufrir tratamiento por calor.

* POLIETILENO LINEAL DE BAJA DENSIDAD (LLDPE)
Obtenido por copolimerización de buteno, hexeno u octeno con PE. El polímero resultante es poco denso y prácticamente amorfo.

Propiedades: mayor resistencia y rigidez que los LDPE, buen hot-tack (integridad de sellado aún en caliente), buena resistencia al impacto, al desgarro, al calor y a la punción. Permite el empleo de menor espesor (indicado para películas muy delgadas), transformación por soplado o co-extrusión. Como desventajas hay que mencionar: requiere temperatura de soldadura superior, menor brillo, menor transparencia, difícil incorporación de aditivos y mayor coste.

Usos y aplicaciones: Sustituto del LDPE cuando se requiera mejores propiedades mecánicas. Normalmente es la cara interna termosoldable de complejos que precisan buena resistencia mecánica y/o “hot-tack”.

* POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE)
También denominado de baja presión, , se obtiene en condiciones menos drásticas de polimerización que LDPE , generando cadenas con menor número de ramificaciones que, además, son de menor tamaño que en los LDPE.

Propiedades: Comparado con LDPE, es más duro y más rígido, presenta extraordinaria resistencia al impacto. Comportamiento al desgaste y al frotamiento muy favorables. Punto de fusión más alto que el LDPE. Alto contenido cristalino. Mayor barrera a la humedad y a los gases que los otros PE. como desventajas están su coste, pobre transparencia y menor resistencia a la luz solar.

Usos y aplicaciones: Como material único, se utiliza en bolsas de asas, para basuras industriales, sacos industriales, para cereales y envoltorios individuales en cajas de productos de alto valor añadido. Se utilizan poco en el campo de los materiales complejos, solamente cuando se precisa mayor resistencia térmica (p. ej. materiales para boil-in-bag).

* POLIETILENO IONÓMERO
Se trata de un copolímero de etileno y ácido acrílico, neutralizado en todo o en parte con sales de sodio y zinc, interviniendo también enlaces de carácter iónico.

Propiedades: son similares al LDPE, pero mejoradas, resistencia a la perforación y a la abrasión, buena sellabilidad y capacidad de soldadura hermética, transparencia y claridad, resistencia a grasas, aceites y disolventes, muy buenas propiedades de rigidez y fácil adherencia sobre aluminio. Como principal desventaja hay que mencionar su coste.

Usos y aplicaciones: Su principal uso es en coéxtrusiones y laminados complejos en los que se requiere gran poder de adhesión y termosellado efectivo, por ejemplo, envases para productos pulverulentos y para productos grasos o con salsas, ya que es capaz de termosoldar a través de suciedad.

* COPOLÍMEROS DE ETIL-VINIL-ACETATO (EVA)
Se obtienen por coplimerización de etileno y acetato de vinilo (VA). Se coracteriza porque en su estructura participan regiones polares y no polares que originan vínculos electrostáticos entre ellas e impiden la libre rotación de los segmentos de cadena sobre los enlaces carbono-carbono, por lo que distancian entre sí las cadenas.

Propiedades: dependen fundamentalmente de del peso molecular del polímero y del contenido de acetato de vinilo. A mayor peso molecular se obtiene mayor polaridad y menor cristalinidad. Un aumento de la fracción de acetato de vinilo mejora las propiedades ópticas, la flexibilidad y la soldabilidad al reducir el punto de reblandecimiento y empeora la inercia y disminuye la cristalinidad. Los copolímeros de EVA son más permeables al vapor de agua y a los gases.

Usos y aplicaciones: Ampliamente usado como adhesivo en coextrusión, con porcentajes elevados de VA. Es sustituto del LDPE cuando se requieren especiales características de adaptabilidad y soldabilidad. En porcentajes bajos de VA (2-5%), se utiliza en envases para productos congelados y para películas retráctiles o estirables. Su principal desventaja es su mayor coste.

* POLIPROPILENO (PP)
Es un polímero de propileno que habitualmente se presenta lineal y con estructuras semicristalinas. Existen variedades sintetizadas por copolimerización con etileno, entre las que destacan el copolímero random, que incorpora un 5% de etileno y el copolímero de alto impacto con un 25%.

Propiedades: Presenta una buena inercia química y excelente resistencia a las grasas. Los copolímeros son termosellables. Buenas propiedades mecánicas: flexible y resistente a la fatiga cuando es flexionado. Baja resistencia al impacto a bajas temperaturas: limitaciones para congelación (utilización de copolímeros). Barrera frente a la humedad y permeable a los gases, mejorable adecuando la fabricación (orientación o recubrimientos). Esterilizable por calor (121-135°C), para los tratamientos a 135°C se recomienda utilizar homopolímero, que tiene un punto de fusión de 145°C.

Usos y aplicaciones: en películas puede encontrarse como PP cast y como PP biorientado (OPP). El PP cast se utiliza como cara soldable en complejos que tienen que resistir altas temperaturas (p. ej. esterilización por vapor). El OPP, coextrusionado con otras poliolefinas o con recubrimientos termosoldables, se emplea en bolsas para cereales, snacks, pan, quesos, tabaco, golosinas, etiquetas para botellas. También se emplea como sustrato para metalizar con aluminio.. En la fabricación de multicapas, suele ser la cara exterior, con brillo.

* POLIESTIRENO (PS)
Se obtiene por polimerización del estireno (vinil-benceno) y es amorfo.

Propiedades: Presenta buenas propiedades ópticas: brillo y transparencia. Fácilmente moldeable por calor y elevada resistencia a la extensión, utilización en termoformado. Muy permeable al vapor de agua, los gases y los aromas.

Usos y aplicaciones: Uso extendido en productos refrigerados (barquetas vasos y cubos).

* CLORURO DE POLIVINILO (PVC)
Se obtiene por polimerización del cloruro de vinilo y el material resultantes es muy rígido por lo que habitualmente se formula con plastificantes.

Propiedades: Buenas propiedades ópticas: brillo y transparencia. Termoformable y termosellable. Buena resistencia química, a los aceites y grasas. Prestaciones variables, en función del contenido de plastificante. En general, presenta propiedades barrera medias. Problemas de descomposición por calor.

Usos y aplicaciones: Películas estirables y retráctiles para envasado de carnes, pescados y productos hortofrutícolas. También se fabrican de PVC envases rígidos termoformados para alimentos y productos farmacéuticos (blisters).

* POLI(ETILEN-TEREFTALATO) (PET).
El PET es el poliéster más difundido dentro de los materiales de envase. La película empleada para la fabricación de complejos de obtiene por extrusión plana y posterior biorientación. También es posible encontrar copoliésteres por modificaciones en sus unidades estructurales, aunque siempre utilizando como base el PET. Estas modificaciones aportan una importante disminución de la cristalinidad del material por lo que se mejoran sus propiedades mecánicas. El más utilizado es el PETG (poliéster glicol modificado) en elq ue un % de glicol se sustituye por ciclohexil-demetanoglicol.

Propiedades: Buena resistencia química: aceites y grasas. Buenas propiedades ópticas: brillo y transparencia. Resistencia mecánica: rigidez. Propiedades barrera a los gases, intermedias-altas y también barrera al vapor de agua, no viéndose afectado por la humedd. Posibilidad de mejorar sus propiedades durante la fabricación mediante procesos de biorientación. No es termosellable: requiere la formación de multicapas.. Buenas propiedades para la impresión.

Usos y aplicaciones: El uso más extendido del PET es para botellas obtenidas por inyección soplada. Por su estabilidad a bajas temperaturas, es posible su utilización en alimentos congelados.

* POLIAMIDAS (PA)
Las poliamidas se designan por una ó varias cifras (PA-6, PA-6,6). Una sola cifra corresponde a PA obtenidas a partir de una molécula con un grupo ácido y otro amina. Dicha cifra indica el número de átomos de carbono del monómero empleado. Dos cifras separadas por una coma, son PA obtenidas por policondensación de un diácido y una diamina e indican el número de átomos de carbono del acido y de la amina, respectivamente.

Propiedades: Buena resistencia a la extensión, utilización en termoformado. Buenas propiedades ópticas: brillo y transparencia. Buena resistencia térmica. Tienden a absorber humedad y se alteran sus propiedades mecánicas y barrera. Propiedades barrera a los gases, medias-altas¡, principalmente al O2. No son termosellables: requieren la formación de complejos.

Usos y aplicaciones: como film exterior o central de complejos, termoformables o no, pudiendo soportar temperaturas de esterilización y pasteurización.

* POLI( CLORURO DE VINILIDENO) (PVdC)
En envases se utiliza un copolímero de cloruro de vinilo y cloruro de vinilideno, junto con plastificante.

Propiedades: Excelente barrera a gases (O2, CO2, N2) y aromas. Alta barrera para el agua. Buenas propiedades ópticas y resistencia química. Sellable por calor. Como desventajas han de mencionarse: elevada cristalinidad (rígido y frágil). Dificil de procesar por su pobre resistencia térmica (punto de fusión próximo a su temperatura de descomposición).

Usos y aplicaciones: su uso más extendido es aplicado como recubrimiento (spray) sobre PP o PET.

*COPOLIMERO (ETILENO-ALCOHOL VINILICO)
Obtenido por hidrólisis del grupo acetil del copolímero EVA.

Propiedades: Cristalino, muy duro y transparente. Alta barrera al oxígeno y al dióxido de carbono (en condiciones de humedad baja). Sus propiedades de permeabilidad se ven afectadas la humedad. Fácilmente procesable.

Usos y aplicaciones: En co-extrusiones, nunca siendo una de las caras externas. Es recomendable laminarlo por ambas caras con materiales resistentes al agua, tales como PP o PE.