ITENE investiga en nuevas tecnologías de procesado de nanoaditivos para su aplicación en la industria de transformación de envases

El Instituto Tecnológico del Embalaje, Transporte y Logística (ITENE) (España) ha desarrollado materiales poliméricos reforzados para envase y embalaje con mejoras en sus propiedades barrera y mecánicas, lo que permite reducir la cantidad de material empleado en el envase.

Las matrices poliméricas empleadas en el proyecto TECHPLA han sido polietileno de alta densidad (PEAD), polietilentereftalato (PET) y ácido poliláctico (PLA), materiales plásticos utilizados habitualmente en el sector de envase alimentario. Las propiedades finales de estas matrices se han mejorado con tres tipos de refuerzos: arcillas laminares (PEAD y PET), grafeno (PEAD) y celulosa microfibrilada-MFC (PLA).

Estos materiales se han desarrollado en el marco del proyecto TECHPLA (Tecnologías de procesado de nanorefuerzos para su aplicación en la industria de transformación de envases), implementado entre enero de 2018 y junio de 2019 y que ha sido financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) mediante el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).

Para la obtención de materiales poliméricos con propiedades mejoradas es necesario dispersar de forma homogénea los nanorefuerzos en la matriz polimérica. Para ello, en el proyecto TECHPLA se han empleado dos tecnologías diferentes. Por un lado, se ha mejorado la compatibilidad nanorefuerzo-matriz polimérica a través de la modificación de estos mediante reacciones químicas, mientras que, por otro lado, se han mejorado los procesos de obtención estos materiales poliméricos reforzados con el fin de mejorar la dispersión de los nanorefuerzos en fundido.

Proceso de compounding de materiales compuestos. Obtención de granza. (Foto: ITENE)

Los nanorefuerzos consiguen el incremento de las propiedades de un material convencional como son el aumento de la resistencia mecánica, de la estabilidad térmica y dimensional o de sus propiedades barrera.

El desarrollo de materiales reforzados es una vía prometedora para la mejora de propiedades en materiales plásticos. Sin embargo, si no se consigue una buena dispersión de los nanorefuerzos en la matriz polimérica, estos pueden presentarse en forma de agregados difíciles de dispersar, lo cual afecta de forma negativa a las propiedades finales del material.

En el proyecto TECHPLA se ha conseguido reducir la presencia de estos aglomerados a través de la mejora de la compatibilidad nanorefuerzo-polímero y la optimización de la dispersión en fundido, obteniendo como resultado materiales reforzados basados en PEAD/arcillas, PET/arcillas y PLA/MFC con propiedades barrera y mecánicas mejoradas. (Fuente: ITENE)