Rompiendo las barreras del reciclaje

Se investiga la incorporación de aditivos activos antimicrobianos y antioxidante en nuevas estructuras de material barrera

Envases y embalajes

Rompiendo las barreras del reciclaje

Las soluciones monomaterial de envasado barrera son ya tendencia en el mercado. Pueden reciclarse fácilmente y prometen conservar el producto igual que los tradicionales materiales multicapa. En ciertas aplicaciones, los resultados son limitados.

3 de mayo del 2022

La sostenibilidad de los envases barrera es un reto especialmente desafiante. A lo largo de las dos últimas décadas, la constante innovación ha mejorado de forma muy notable este tipo de envasado. El desarrollo y utilización de materiales capaces de evitar la entrada de oxígeno y vapor de agua en el packaging han conseguido alargar la vida útil de los alimentos, facilitando su distribución, satisfaciendo las necesidades del consumidor y disminuyendo el desperdicio. Reconociendo los éxitos alcanzados por el sector del envasado barrera en los últimos años, ha de admitirse también su gran talón de Aquiles: son extremadamente difíciles de reciclar.

La eficiencia que han demostrado el diseño y composición de estos envases desde el punto de vista de la funcionalidad no se corresponde con su reciclabilidad y sostenibilidad ambiental. Es necesario encontrar materiales y diseños fácilmente reciclables. Pero también han de ser seguros. La industria necesita mantener y mejorar la funcionalidad de estos envases. Alimentos y otros productos que requieran envases de alta barrera tienen que seguir llegando en óptimas condiciones al consumidor. No vayamos a solucionar un problema para crear otro.

Los materiales barrera evitan la entrada de oxígeno y vapor de agua en el interior del envase, alargando la vida útil del contenido.

Por si todo lo anterior no fuera suficiente, el reto ha incluido un nuevo desafío: contenido reciclado. Se pide a la industria del packaging que desarrolle envases capaces de mantener los alimentos en buenas condiciones durante el máximo tiempo posible para facilitar su distribución y satisfacer las necesidades del consumidor. Deben estar compuestos por materiales reciclables y su diseño tiene que facilitar también el proceso de reciclado, por lo que debe potenciarse el uso de un único material. Además, un porcentaje del material utilizado tiene que ser reciclado. Más que cerrar el círculo, podría decirse que se pide la cuadratura del círculo. Y la industria lo está consiguiendo.

Monomaterial, tendencia en auge

La estructura multicapa de muchos envases es difícil de reciclar y son necesarios otros materiales y diseños fáciles de separar

“El desarrollo de nuevas estructuras de envase, nuevos materiales y nuevas tecnologías de reciclado, junto con las adaptaciones de los procesos productivos, están siendo clave״, explica Rosa González, investigadora de Packaging en AIMPLAS. “Una de las tendencias en auge es el desarrollo de envases monomaterial, fabricados con un mismo material de envase, pero capaces de cumplir con todos los requerimientos para el envasado del producto a la vez que garantiza su reciclabilidad, en contrapartida a los envases que combinan diferentes materiales en una misma estructura de envase, pero ven limitada parcial o totalmente su reciclabilidad con las técnicas de clasificación y separación actuales״.

El mercado ha comenzado a alumbrar innovadoras soluciones para dar respuesta al reto. Desde EMSUR, división de Packaging del GRUPO LANTERO, se han propuesto mejorar la reciclabilidad y preservación de los alimentos con una nueva gama denominada EM-Full RFlex. “Las distintas estructuras de este tipo de laminados nacen para dar respuesta a las necesidades de aquellos clientes de FMCG (bienes de consumo de alta rotación) que buscan soluciones de envasado para bolsas o doypacks de composición monomaterial con propiedades barrera para diversas categorías como snacks, pastelería, café y té, alimentos frescos y procesados, cuidado personal y del hogar, etc.”, explican desde la compañía. 

Los films monomaterial barrera aportan muchas ventajas de cara a su reciclaje, pero la maquinabilidad debe adaptarse, por ejemplo, a rangos de temperatura más estrechos.

El reciclaje correcto empieza con la separación de cada componente del envase

“Además de la mejora en la reciclabilidad de los envases, los principales beneficios de estos materiales son sus excelentes propiedades de barrera y sellado. También pueden utilizarse como una solución de envasado y alternativa reciclable a productos alimentarios que requieran un posicionamiento BIO, Natural u Orgánico”, precisan en EMSUR. La firma asegura que esta línea de materiales consigue “la preservación del alimento, su disponibilidad y seguridad, así como la reducción del impacto medioambiental de sus embalajes”.

La española PLASBEL, integrada desde 2021 en la finlandesa WALKI, comercializa Lamibel®MDO. “Para 2030, todos los envases de plástico dentro de la UE deberán ser Reciclables o reutilizables”, nos recuerdan en WALKI PLASBEL. “El packaging flexible hecho de monomateriales se ha convertido en una forma de lograr este objetivo. Los monomateriales mejoran la capacidad de reciclaje y son una evolución lógica y ecológica revolucionaria en la industria del envasado. El método es sorprendentemente simple: la elección de un solo monomaterial ecológico permite una clasificación selectiva y un reciclaje óptimo. Después del reciclaje, comienzan una segunda vida como materia prima reciclada que se puede reutilizar en la fabricación de bolsas reutilizables con alto contenido reciclado, bolsas de basura con material reciclado, etc. Todo esto lo conseguimos con Lamibel®MDO, ya que tiene una estructUra reciclable y 100% monomaterial, por lo que es respetuoso con el medioambiente y previene el cambio climático, reduciendo las emisiones de CO2 para su procesado”.

El aluminio de muchos films multicapa dificulta el reciclaje de los envases barrera. Las nuevas propuestas del mercado eliminan el aluminio en su composición.

Debe potenciarse el uso de un único material

Según precisa la empresa, el material es “ideal para productos sensibles al vapor de agua y al oxígeno” y puede “sustituir al material PET u OPP, utilizando un film 100% monomaterial”. “En la lámina exterior, la alta tecnología aplicada en MDO-PE nos permite minimizar el espesor del film y maximizar sus prestaciones. Esto es posible gracias a la sustitución por otros tipos de materiales como PP, PET y PA, que facilitan además la reciclabilidad del envase y convierten esta opción en una eco-solución para el sector del packaging flexible”. En la lámina interior del material, “la estructura del film de polietileno tiene unas excelentes cualidades tales como resistencia química y térmica, siendo una excelente barrera frente al vapor de agua. Además, es altamente resistente al punzamiento a bajas temperaturas y presenta una excelente capacidad de sellado, por lo que elimina el riesgo de derrames”. Las aplicaciones para las que está indicado abarcan productos como las legumbres, pastas y arroces o frutos secos, entre otras. “Es el film de polietileno más rígido que hemos desarrollado. Un film con mayor brillo y alta transparencia frente al PE estándar. De esta forma, conseguimos que el envase final sea más atractivo en los lineales de los supermercados. Además, es más ligero que los laminados PP/PE del mismo espesor, lo que hace que el producto final pese menos y tenga menos masa, con el consecuente ahorro tanto en material como en transporte”.

El mercado ya dispone de soluciones monomaterial muy eficientes en ciertas aplicaciones

La compañía finlandesa WIPAK, con presencia en España desde 2005 a través de su filial WIPAK IBÉRICA (antes FLEXIBLE PACKAGING S.A.) ha desarrollado su gama de películas BIAXOP ECO, adecuada para aplicaciones que requieren diferentes niveles de barrera al oxígeno y/o sellado hermético. “Sabemos que el reciclaje es un desafío que comparten los consumidores, productores y las marcas. Las diferentes legislaciones e infraestructuras entre países aumentan la complejidad de este desafío. Por ello, estamos transformando nuestra cartera de envases para alinearnos con el objetivo de la UE de que todos los envases de plástico sean reciclables, reutilizables o compostables para 2030”, ha explicado la compañía a Plasturgia Sostenible.

Se investiga la incorporación de aditivos activos antimicrobianos y antioxidante en nuevas estructuras de material barrera

El reto es preservar el alimento y reducir el impacto ambiental

Las soluciones de WIPAK dentro de esta línea de materiales contienen entre un 90-95% del mismo material. Todas ellas cuentan con su correspondiente certificado de reciclabilidad, si bien deberán tenerse en cuenta las características de las distintas infraestructuras de reciclaje que operan en cada país. Productos como BIAXOP ECO XX 50 PP prometen ser capaces de reemplazar el envasado en bandeja de PP para carne picada. BIAXEN ECO 65 X XFP es una solución con un contenido de hasta el 95% de PE reciclable que aporta una barrera de gas media y reemplaza las estructuras típicas de BOPA/PE.

Entre la oferta de WIPAK destacan por su estructura monomaterial BIAXOP ECO XXX 110 XX XPP BLANCO y BIAXOP ECO BP XXS 115 PPS XXS BLANCO. Ambas constituyen una solución de bolsa con boquilla reciclable y optimizada para líquidos como, por ejemplo, alimentos para bebés. A pesar de no incorporar capa de aluminio metálico, aportan propiedades barrera extra altas para una larga vida útil del contenido. “Todo proceso de reciclaje comienza con la correcta separación y disposición de cada componente del envase. Estamos comprometidos a hacer que esto sea lo más fácil posible”, dicen en WIPAK.

En 2030, todos los envases deberán ser reciclables o reutilizables en la UE

La española SP GROUP lleva también tiempo trabajando en fórmulas monomateriales para contribuir a una economía circular. “Hasta ahora, solo se consideraban envases monomateriales a aquellos que estaban elaborados de un solo material plástico. Sin embargo, el avance de las investigaciones ha permitido que la tendencia actual sea la elaboración de estructuras multicapa que estén formadas de un único polímero, o que este sea al menos el 95% del envase. De esta forma, se puede garantizar su reciclaje en base a dicho polímero, y ya no formaría parte de un conjunto de materiales desconocidos o variados que se tendrían que separar. Es decir, envases que estén elaborados con un solo material plástico, en lugar de una mezcla de varios”, nos explican desde SP GROUP.

Tanto la legislación como los consumidores, cada vez más concienciados, exigen envases fácilmente reciclables.

La empresa ha agrupado sus envases 100% monomateriales y reciclables en la Gama Eco. Entre su oferta, encontramos el PE HB ECO con “excelentes propiedades barrera”. “Entre las propiedades de este innovador material reciclable podemos destacar su alta barrera, gran transparencia y que es capaz de soportar tratamientos térmicos. Ofrece propiedades barrera a la luz, al aroma, al oxígeno y vapor de agua y aporta estanquidad de líquidos. Es un material sostenible de sellado rápido, apto tanto para el llenado en caliente, proceso de microondas y pasteurización a 95°C. Es ideal para salsas o líquidos, platos preparados, frutos secos, especias, complementos alimenticios o dietéticos, alimentación seca, café o incluso snacks para alimentación animal”, explican en SP GROUP. La compañía brinda a los clientes interesados en este material soporte técnico para ayudar a ajustar la máquina de envasado con el nuevo material.

Los monomateriales son una evolución lógica y ecológica en la industria del envasado

Precisamente este último aspecto es uno de los retos a los que se enfrentan los monomateriales barrera. Fuentes del sector consultadas por Plasturgia Sostenible coinciden en señalar que, aunque se ha avanzado mucho en las propiedades barrera de estos materiales, “la maquinabilidad sigue siendo uno de los retos pendientes”. Muchos de estos innovadores materiales requieren un tratamiento y procesado distinto en los equipos de los envasadores. Este ha sido el principal inconveniente que tenían las estructuras monomateriales de cara a su utilización. Aunque aportan muchas ventajas, deben trabajarse en un rango de temperaturas distinto, normalmente más estrecho. Los avances en innovación y el soporte técnico de los fabricantes han ido convenciendo a los envasadores. Pero es sin duda la presión legislativa y del mercado (el consumidor está cada vez más concienciado con el problema de la acumulación de residuos plásticos) la que está empujando a que el uso de este tipo de materiales siga extendiéndose.

Resultados comprobados

Los films monomaterial de PE tienen una excelente resistencia química y térmica

En la actualidad, existen nuevas estructuras basadas en polietilenos (PE) capaces de sustituir a estructuras multicapa convencionales coextruidas o laminadas tipo PET/PE, PE/PA o PP/PE. Estas estructuras monomaterial combinan una capa de polietileno monoorientado (MDO-PE) que aporta grandes ventajas como prestaciones mecánicas (rigidez, resistencia al rasgado), ópticas (transparencia) y barrera adecuadas para el envasado de numerosos productos, con otras capas de polietileno como capas estructurales o sellantes. Asimismo, se pueden encontrar estructuras monomaterial, tanto de PE como de BOPP o de PET, basadas en recubrimientos barrera transparentes tipo AlOx aplicados sobre una capa estructural y en combinación con una capa sellante. A su vez, estas nuevas estructuras monomaterial barrera, deben cumplir con otros criterios de diseño para su reciclabilidad, como es el color final del envase o el porcentaje de superficie impresa en los mismos.

El color del envase o la superficie impresa también afectan a la reciclabilidad

No obstante, el mercado deberá seguir perfeccionando estos materiales. Desde AIMPLAS, Rosa González señala que “en términos generales, la conservación de alimentos perecederos que requieren alta barrera al oxígeno o al vapor de agua son los que requieren envases de mayores prestaciones, siendo necesario ampliar el abanico de aplicaciones de las estructuras monomaterial”. “En el caso concreto de las estructuras multicapa tradicionales que emplean una capa interna de PE para un fácil sellado o como barrera a grasas y líquidos, combinada con otro polímero de diferente naturaleza como el PET o el PP, el reto está en conseguir dichas prestaciones con el polímero estructural. A modo de ejemplo, los envases tradicionales PET/PE están evolucionando tanto en formatos rígidos tipo bandeja como en formatos flexibles, a través de la mejora de las propiedades del PET como polímero base para los nuevos envases, siendo necesario ciertas mejoras en la capacidad de sellado o en la flexibilidad”.

Los envases tipo skin, muy utilizados para alimentos frescos perecederos, suelen utilizar films con propiedades de alta barrera. Estos productos necesitan monomateriales capaces de sustituir a las soluciones actuales.

Faltan grados reciclados de PE y PP aptos para alimentos

Por otro lado, en la industria del packaging, que está en plena transformación adaptando sus procesos de fabricación de envases y de envasado a las nuevas estructuras para poner en el mercado envases con una mayor tasa de reciclabilidad, existe otro reto importante para poder contribuir en mayor medida a una economía circular: la incorporación de materiales reciclados en los envases alimentarios, limitada por la falta de grados aptos para uso alimentario de PE y PP, estando solo disponibles en el mercado grados de PET reciclado (R-PET) proveniente de formatos rígidos.

Para poder ampliar el abanico de aplicaciones de las estructuras monomaterial, “la mejora de las propiedades intrínsecas de los polímeros es clave”, precisa Rosa González, “de forma que un único material pueda cubrir un mayor rango de los requerimientos del envase final”.

Las diferentes legislaciones e infraestructuras de reciclaje entre países aumentan la complejidad del desafío

Líneas de investigación

Otra de las estrategias en la que AIMPLAS está trabajando es en la sinergia entre el empleo de aditivos activos (antioxidantes, antimicrobianos) y la barrera de las nuevas estructuras, lo que permite adaptar el envase a las necesidades de conservación del alimento envasado. Dichos activos pueden incorporarse tanto a modo de recubrimiento sobre una de las capas como en masa a través de un masterbatch o un compuesto en una de las capas. El proyecto GUACAPACK, que cuenta con financiación de la Agencia Valenciana de la Innovación (AVI), para el desarrollo de tarrinas para guacamole, combina una capa barrera al oxígeno con antioxidantes de origen natural en el material de envase.

AIMPLAS: “La mejora de las propiedades intrínsecas de los polímeros es clave”

Una de las líneas de investigación enfocadas a aumentar la incorporación de material reciclado en los envases consiste en el desarrollo de estructuras multicapa con barreras funcionales, que permiten el empleo de grados de materiales reciclados no aptos para uso alimentario a través de un correcto diseño y una validación de la estructura final que garantice la seguridad alimentaria. Otras líneas están orientadas al desarrollo de nuevas técnicas de descontaminación que den lugar a grados aptos para uso alimentario, así como de métodos para la trazabilidad de los materiales, como por ejemplo mediante la integración de aditivos marcadores. Para el caso de estructuras más complejas que no puedan reciclarse mediante las técnicas de reciclado mecánico, el desarrollo de tecnologías de reciclado químico o el diseño de estructuras que faciliten la separación de los materiales que componen el envase, serán también de gran importancia en el futuro.

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