PLA y otros biomateriales: ¿cómo laminarlos?

En los últimos años, es enorme la cantidad de información que hemos recibido acerca de los polímeros biodegradables, similares al ácido poliláctico (PLA), que han ingresado a la industria del empaque con una fuerza impresionante, basados especialmente en la necesidad cada vez más apremiante de proteger al planeta.

Las resinas biodegradables se convierten en películas, luego van a la industria del empaque para ofrecer soluciones más amigables con el medio ambiente y que, además, puedan preservar los productos –alimentos principalmente.

En sus inicios esta tecnología mostraba algunas deficiencias en las resinas sintéticas, y algunos contradictores enfatizaban en las desventajas técnicas que estas ofrecían al usuario final; sin embargo, cada vez más las películas fabricadas a partir de este tipo de bioresinas, han mejorado su transparencia y desempeño frente a las exigencias de un empaque tradicional.

Usualmente las películas que van a convertirse en empaque deben ser laminadas. Basta con laminar dos, y algunas veces hasta tres y cuatro capas de película, para obtener un empaque cada vez más seguro y con mayor barrera, que protegerá de mejor forma al producto empacado.

Los adhesivos para laminación juegan un papel importante en el desarrollo de esta estructura, ya que deben cumplir dos funciones principales: primero, mantener las películas "unidas" todo el tiempo de vida útil del producto empacado, soportando cualquier factor al cual sea sometido (rayos ultravioleta, calor, temperatura, humedad, etcétera) y, segundo, no deben interferir en la presentación, sabor, olor del producto, es decir, deben pasar como un elemento inadvertido en la estructura del empaque.

Una vez la industria se inició en el uso de estas resinas biodegradables, los fabricantes de adhesivos tuvieron la necesidad de desarrollar líneas de productos para laminar estas nuevas películas. Por ello Conversión buscó dialogar con la doctora Nancy Smith, especialista en marketing de Rohm and Haas, acerca de una nueva línea de productos especialmente diseñados para laminar PLA, recientemente lanzada por este fabricante.

Conversión : ¿Qué es exactamente el PLA y por que es importante para la industria?
PLA es ácido poliláctico. Es un derivado del maíz. En América del Norte el mayor productor de PLA es Nature Works LLC. El uso de este biopolímero reduce el consumo de combustibles fósiles en 65%, y disminuye las emisiones de gases al medio ambiente entre 80 y 90%, en comparación con los polímeros derivados del petróleo.

¿Qué tan extendido es el uso de PLA hoy en la industria del empaque?
El PLA está recién comenzando a ser utilizado en la industria del empaque. Su potencial es enorme, hoy en día se usa tanto en empaques flexibles como rígidos. La capacidad anual de Nature Works LLC es de 140 mt, capacidad que-por el momento- aún limita mucho su uso más extendido en la industria.

¿Por qué desarrollar una línea de productos de adhesivos específicos para laminar PLA?
El PLA y otros biopolímeros presentan retos únicos en la laminación. Por un lado, el PLA es sensible a los solventes, así que deben tomarse muchas precauciones al procesar estas películas con adhesivos base solvente. El PLA trabaja mejor cuando es utilizado como sustrato primario en una laminación. También trabaja mejor cuando tiene un tratamiento mínimo de 38 dinas. Algunos adhesivos tradicionales usados con el PLA pierden adhesión con el tiempo, de manera que se deben tomar precauciones y usar adhesivos que aseguren buena fuerza y estabilidad a lo largo de la vida útil del empaque. La nueva línea de adhesivos desarrollada por Rohm and Haas cumple con estos requisitos.

¿Desarrollaron un adhesivo para laminar PLA en cada tipo de tecnología, es decir, uno sin solvente, uno con solvente, uno base agua?
Desarrollamos en Rohm and Haas un adhesivo base solvente, y uno base agua, estos específicamente para las películas fabricadas a partir de polímero PLA. En la tecnología sin solventes nuestro adhesivo más popular, Mor-Free 403A/C117, ha mostrado ser muy efectivo al cumplir todos los requisitos, por lo que no fue necesario diseñar nada específico.

¿Cuál es el factor principal que debe tener un adhesivo para poder laminar PLA?
La adhesión al PLA es crítica para el desempeño del empaque, así como la transparencia. El otro factor crítico es la estabilidad de estas fuerzas en el tiempo; estudios de envejecimiento deben ser realizados siempre que se desarrolle este tipo de películas. Los adhesivos de Rohm and Haas reúnen estos factores mencionados.

¿Qué debe esperar la industria de la conversión y del empaque en términos de costos para estos adhesivos adecuados para PLA?
La nueva generación de adhesivos para PLA es económica. Los costos de esta nueva línea son acordes con los precios de una línea de "desempeño medio" ya que, además de tener buenas adhesiones, necesita garantizarlas en el tiempo.

¿Está Rohm and Haas planeando desarrollar nuevas generaciones de adhesivos para biopolímeros?
Sí, otros biomateriales están apareciendo ya en el mercado, de manera que Rohm and Haas continuará monitoreando estas tendencias para desarrollar adhesivos adecuados para estas nuevas películas, no solamente para el PLA.

¿Existen planes en Rohm and Haas relacionados con otros aspectos de la biodegradabilidad en el tema específico de adhesivos, por ejemplo, adhesivos basados en biomateriales?
Sí. Definitivamente, esta es la tendencia global.

Datos nueva línea de adhesivos para películas de PLA, de Rohm and Haas
Rohm and Haas lanzó recientemente dos nuevos sistemas de adhesivos, el Robond PLA-WB y el Adcote PLA-SB, específicamente desarrollados para laminar ácido poliláctico (PLA) a sí mismo, poliolefinas tratadas, celofán, poliéster y poliolefinas recubiertas con PVdc.

Se ha descubierto que, con algunos adhesivos tradicionales, las fuerzas de adhesión se deterioran con el tiempo en el PLA. Por ello, este fabricante desarrolló sistemas para laminar PLA que demostraran una fuerza de adhesión consistente.

Los estudios de este fabricante arrojan datos como:

• El PLA trabaja mejor cuando se utiliza como sustrato primario (especialmente si no es tratado).
• El PLA funciona mejor cuando tiene un tratamiento, mínimo de 38 dinas.

Robond PLA-WB

• Base agua
• 42-44% applied solids
• Utilizando CRWB-PLA coreactant
• Temperatura Nip 150°F

Adcote PLA-SB:

• Base solvente (ETOH)
• 30% running solids utilizando CRSB-PLA coreactant
• Temperatura Nip 140°F