Un papel reciclable mejorado para envases de cacao y frutos secos

El proyecto Inncelpack ha permitido obtener mediante plasmapolimerización unos recubrimientos “extremadamente delgados, lo que permite que no afecten a la reciclabilidad de los materiales celulósicos en los que se aplican”, explican desde el centro tecnológico Itene, que ha liderado la investigación.

Además, los recubrimientos a escala nanométrica permiten una consiguiente bajada de peso del sustrato. Y la solución ofrece también “excelentes” propiedades barrera contra líquidos y gases, mejorando así la resistencia del papel a agentes contaminantes líquidos y compuestos gaseosos.

Este material basado en papel y totalmente reciclable es especialmente aplicable a envases de cacao en polvo y frutos secos. Estos han sido los resultados de las investigaciones llevadas a cabo por el centro tecnológico, que trabaja además en otras iniciativas para crear envases funcionales y reciclables.

Inncelpack se ha enfocado en la mejora de las funcionalidades de los materiales celulósicos para superar las limitaciones que presentan como sustitutos de los materiales flexibles de origen plástico, sobre todo en las propiedades barrera.

Para obtener estructuras sellables con propiedades barreras, los investigadores de Itene desarrollaron dos estrategias para mejorarlas en envases fabricados a partir de sustratos celulósicos sin afectar a su reciclabilidad, recubrimientos líquidos aplicados de manera óptima y recubrimientos poliméricos ultradelgados aplicados por plasma (plasmapolimerización).

Primero implementaron un proceso de recubrimiento de sustratos celulósicos por vía húmeda, que consiste en “la aplicación de recubrimientos por vía húmeda con distintos recubrimientos o barnices en estado líquido, aplicados con tecnologías de impresión convencionales en la industria de impresión de envase flexible, como la aplicación mediante huecograbado”, explican en el centro tecnológico.

El método, ya empleado en la industria de envases flexibles, permite que los recubrimientos líquidos se adapten a la superficie del papel, logrando una cobertura uniforme y mejorando las propiedades de barrera y sellabilidad del material. Además, permite reducir el grosor de los materiales en comparación con los envases flexibles convencionales.

Durante la investigación, se optimizaron distintos recubrimientos comerciales ya el mercado y se desarrollaron diferentes estructuras de capas secuenciales con la que se han alcanzado barreras adecuadas (barrera oxígeno, vapor de agua, hidrofobicidad y oleofobicidad) para las aplicaciones en estudio.

La segunda estrategia consistió en la aplicación de la plasmapolimerización, una técnica que consiste en el empleo de plasma para aplicar recubrimientos de polímeros sobre la superficie de los sustratos celulósicos. Se trata, a diferencia del anterior, de un proceso en seco.

“Los recubrimientos obtenidos mediante plasmapolimerización son extremadamente delgados, lo que permite que no afecten a la reciclabilidad de los materiales celulósicos en los que se aplican”, destacan los investigadores, además de las buenas propiedades barrera contra líquidos y gases que ofrecen y la bajada de peso del sustrato que aportan.

Esta técnica aporta propiedades hidrofóbias y oleofóbicas a los sustratos celulósicos, así como cierta barrera a gases, lo que resulta esencial en diferentes en aplicaciones de envase alimentario.

El proyecto buscaba alternativas para poder cumplir con la Ley de Residuos y Suelos Contaminados para una Economía Circular y el Real Decreto de Envases y Residuos de Envases. Ambas normas nacionales en vigor desde el año pasado persiguen impulsar la economía circular y reducir el volumen de residuos de envases.

El proyecto Inncelpack, financiado por Ivace+i, comenzó a desarrollarse en junio de 2023 y ha presentado ahora sus resultados.