Innovación en multicapa: barrera para preformas y latas

Durante el pasado mes de marzo tuvo lugar la NPE, feria trienal de la industria plástica en la ciudad de Orlando. La feria, que originalmente tenía lugar en Chicago y desde la edición pasada se lleva a cabo en el soleado estado de Florida, es la exposición de plásticos más importante de la industria plástica en Estados Unidos. Ahora, dada su cercanía a nuestro continente, cada vez resulta de mayor relevancia para la industria plástica en América Latina.

Una de las innovaciones más relevantes fue el anuncio de Husky Injection Molding Systems Ltd. acerca de su nueva tecnología para co-inyectar preformas. El proceso de co-inyección consiste en inyectar un material dentro de otro, de forma tal que el primer material queda encapsulado. La ventaja de esta tecnología concretamente en el campo de preformas es poder inyectar dentro de una preforma tradicional de PET un material de alta barrera, como EVOH o Nylon, con lo cual se logra suministrar al envase la propiedad de proteger el contenido empacado frente a oxígeno o humedad, a la vez que previene que el contenido del envase (por ejemplo el dióxido de carbono en bebidas carbonatadas) emigre al ambiente.

Esta tecnología no es nueva. De hecho, el líder actual del mercado es Milacron LLC, quien recientemente adquirió al pionero en co-inyección de preformas, Kortec. Kortec dispone de esta tecnología desde hace varios años. La diferencia es que Husky ahora le apunta a cambiar la estructura de costos a través de un control más delicado del consumo de materia prima.

De acuerdo con representantes de la empresa, en este caso la innovación de Husky es introducir una cantidad muy pequeña de material de barrera de manera muy uniforme: algo así como 0,25 g (2% del peso) en una preforma de 15.20 g. Esto corresponde a 20 o 25 pellets de material de barrera.

La aplicación no se limita a EVOH o nylon encapsulado como barrera en un sustrato de PET: también puede emplearse una barrera de PEAD negra dentro de botellas de PEAD para leche, con lo cual se genera una barrera a la luz.

Husky ha trabajado con Kortec en el pasado, suministrando la maquinaria de inyección para el sistema llave-en-mano de sistemas de coinyección de alta barrera. Ahora Husky presenta el sistema HyPET HPP5, que se compone de una boquilla de coinyección multi-canal, una pequeña unidad secundaria de plastificación montada de manera lateral y el sistema de molde y colada caliente. Husky está arrancando con un sistema de 48 cavidades y planea en el futuro expandir a 72 y 96 cavidades.

Husky se inició en este mercado al identificar un potencial de mejora en la habilidad de controlar la cantidad y distribución total del material de barrera (que es costoso) entre las cavidades y en cada preforma individual. De acuerdo con Husky, el material de barrera típicamente representa el 5% del material de la preforma, pero al medir el resultado, se veía que el contenido realmente oscilaba entre 4,5% y 6,0% en peso total de la preforma.

La apuesta de Husky con el HyPET HPP5 es reducir la variación entre cavidades y entre cada ciclo de moldeo, de manera que la tolerancia llegue a ser de más o menos 0,5% de peso entre preformas, lo cual puede llevar a ahorrar hasta 50% del material de barrera; esto resulta importante, si se tiene en cuenta que la tonelada de material de barrera puede rondar los USD $9.000.

La clave del sistema está en la tecnología de dispensación de fundido. Se basa en los desarrollos alcanzados en los sistemas valvulados de canal caliente, con nuevos desarrollos que alcanzan hasta 50% más de balance que los sistemas convencionales de canal caliente de Husky. Los canales de fundido reducen la diferencia de temperaturas entre cavidades, con lo que se consigue un mejor balance térmico y menor pérdida de presión. Adicionalmente, todos los sistemas pueden desensamblarse desde la punta de la boquilla, para hacer el mantenimiento más fácil.

Milacron amplía su oferta en co-inyección
Sin embargo el líder de mercado hasta ahora no se queda atrás, y en la NPE también hizo gala de sus nuevas capacidades. Milacron LLC adquirió a los fabricantes Mold-Masters y Kortec, y ahora ofrece su tecnología bajo el nombre de Milacron Co-Injection. El lanzamiento que hizo voltear todas las cabezas fue la “Klear Can”, o “lata plástica”, en la cual se puede obtener el mismo efecto de alta barrera que se tiene con las latas metálicas pero con un envase que permite ver el contenido.

Este tipo de latas están fabricadas a partir de una combinación de PP/EVOH/PP. La barrera tiene menos de 1 milésima de pulgada de espesor que cubre más de 99% de la pieza, y puede controlarse de manera estable en hasta 96 cavidades, de acuerdo con Milacron. Esta lata es retortable hasta a 130°C. En la NPE, Milacron demostró la fabricación de latas plásticas en cuatro cavidades con tiempos de ciclo por debajo de 8 segundos, utilizando una inyectora Ferromatik 280.

El producto ofrece varias ventajas sobre las latas tradicionales. La primera es obvia, y es la posibilidad de ver el producto empacado. Adicionalmente pueden usarse las tecnologías de etiquetado en el molde (IML), o plásticos coloreados, para tener una apariencia más atractiva. Los envases producidos pueden apilarse, al igual que las latas. La vida de anaquel de este producto es hasta de 5 años, de acuerdo con el fabricante.

Las latas plásticas pueden utilizarse directamente en las líneas de envasado de latas tradicionales, sin necesidad de invertir en equipos adicionales. Debido a que la parte superior e inferior siguen siendo iguales a las de las latas convencionales de aluminio, el manejo es similar. Pueden emplearse también los mismos equipos de sellado, retorte y enfriamiento. El primer tamaño de la lata plástica introducido en el mercado es el de 41 cc, con un extremo de 75 mm y una altura total de 110 mm.

La aplicación de tecnología de sobremoldeo de dos materiales no se limita a aplicaciones de barrera: también está orientada a reducir dramáticamente el consumo de materia prima. Durante la NPE, en una segunda celda de co-inyección, Milacron demostró la fabricación de baldes (cuñetes) de 5 galones, con 50% de material post-consumo en el centro. La máquina viene en nueve tamaños con prensas de 120 a 650 toneladas métricas, y está pre-configurada para multi-componente, mono-sándwich, moldes tipo cubo, y co-inyección.

Milacron le devuelve a Husky el balón al introducirse como su competidor directo en el mercado de preformas de PET con la prensa M-PET 300 servo hidráulica, de la cual se dice ofrece bajo consumo energético, alta velocidad y nuevas opciones para el manejo post-moldeo, todo con una atractiva relación costo/beneficio. El sistema combina los recursos de máquinas, robots, sistemas de canal caliente y moldes en una solución integral, pero también puede correr con moldes de otros fabricantes.

Este artículo viene de la revista impresa con el código 0315MULTICAPA.