biopolÍmeros como material de envase. … · tendencias de futuro en los ... •existe una norma...

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BIOPOLÍMEROS COMO MATERIAL DE ENVASE. Caso práctico: Sector COSM Sector COSM É É TICO TICO Miriam Gallur Blanca Técnico de Proyectos Línea Nuevos Materiales Departamento Materiales y Sistemas de Envasado ITENE EASYFAIRS-PACKAGING INNOVATIONS, Barcelona, 23 de Febrero de 2011

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BIOPOLÍMEROS COMO MATERIAL DE ENVASE.

Caso práctico: Sector COSMSector COSMÉÉTICOTICO

Miriam Gallur BlancaTécnico de Proyectos Línea Nuevos Materiales

Departamento Materiales y Sistemas de Envasado

ITENE

EASYFAIRS-PACKAGING INNOVATIONS, Barcelona, 23 de Febrero de 2011

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Índice1. Introducción. Motivación y

Necesidades.

2. Envase: Definición, Requerimientos.

3. Biopolímeros: Definición, Clasificación, Normativa y Etiquetaje.

4. Tipos de Biomateriales: Propiedades y Aplicaciones comerciales.

5. Tendencias de futuro en los bioplásticos: Bionanocomposites.

6. Caso práctico: Sector Cosmético

7. Seguridad Alimentaria

8. Conclusiones.

BIOPOLÍMEROS COMO MATERIAL DE ENVASE.Caso práctico: Sector Sector COSMCOSMÉÉTICOTICO

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1. Introducción. Motivación y Necesidades

Residuos plásticos

envase / unidad de compra

Envases nuevos

Consumo de material plástico

12.1 Mtonne

NECESIDAD DE BÚSQUEDA DE NUEVAS FUENTES ALTERNATIVAS PARA LA GENERACIÓN DE

MATERIALES

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1. Introducción

El plástico se diseñó para tener larga duración, luego: envasar alimentosde larga vida útil y para ello tener buenas propiedades barrera

¿Pero es necesarioutilizar los polímeros

convencionales para el envasado de TODOS

los productos?

EXISTEN APLICACIONES QUE PUEDEN SER CUBIERTAS CON MATERIALES SOSTENIBLES: BIOPOLÍMEROS

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2. Definición de Envase.

Según la Directiva Europea 94/62 CE podemos definir envase como:

ENVASE :Todo producto fabricado con cualquier material de cualquier naturaleza que se utilice para contener, proteger, manipular, distribuir y presentar mercancías desde materias primas hasta artículos acabados y desde el fabricante hasta el usuario o consumidor final. Los objetos desechables con estos mismos fines se consideran también envases.

FUNCIONES DEL ENVASE

CONTENER AL PRODUCTO

CONSERVAR Y PROTEGER

IDENTIFICAR INFORMAR

FACILITAR LADISTRIBUCIÓN

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2. Definición de Envase. Requerimientos

¿Que propiedades debe cumplir un material para quepueda ser utilizado como material para envase?

Barrera a la humedadControl de cambios químicos y microbiológicosEnvases resistentesEstabilidad del envase

FFíísicossicos::Cambios de textura

• Barrera al oxígenoAtmósfera baja en oxígenoAbsorbedores de oxígenoEmisiones de dióxido de carbonoBarrera a la humedadLiberación de antimicrobianos

MicrobiolMicrobiolóógicogico::• Crecimiento de microorganismos

• Barrera al oxígeno• Barrera a la luz• Barrera a la humedad

QuQuíímicomico::• Rancidez: Oxidación• Reacciones de pardeamiento• Degradación de grasas• Degradación de proteínas

Propiedades requeridas al envaseTipo de Deterioro

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3. Polímeros Biodegradables. Definición

Cualquier cambio físico o químico en un polímero como resultado de factores ambientales como la luz, el calor, la humedad, las condiciones químicas o la actividad biológica. Todo proceso irreversible que induzca cambios en las propiedades de un polímero debido a reacciones químicas, físicas o biológicas que den como resultado cortes en la cadena polimérica y sus consecuentes transformaciones químicas se denomina: DEGRADACIÓN DE POLÍMEROS.

¿Que significa degradación?

Fotodegradación Termodegradación o Degradación oxidativa

Degradación Hidrolítica

BIODEGRADACIÓN

POLÍMEROS BIODEGRADABLES: Aquellos polímeros que experimentan reaccionesde degradación resultantes de la acción de microorganismos, tales comobacterias, hongos y algas, bajo condiciones que naturalmente ocurren en la Biosfera en un período de tiempo corto para dar CO2, H2O, sales minerales y nueva biomasa en presencia de O2, y CO2, CH4, sales minerales y nueva biomasaen ausencia de O2 . (ASTM 6400-99).

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3. Polímeros Biodegradables.Normativa y Sistemas de Certificación

¿Cómo puedo asegurar que mi polímero es biodegradable?

POLÍMEROS COMPOSTABLES: Son aquellos polímeros biodegradables que sometidos a una degradación controlada bajo condiciones de compostaje industrial o comercial cumplen además con unas especificaciones o criterios de calidad como no generación de residuos visibles, ecotoxicidad, tamaño y espesores, contenido de metales pesados, etc, que se evalúa por parámetros de calidad del compost.

TODOS LOS POLÍMEROS COMPOSTABLES SON BIODEGRADABLESNO TODOS LOS POLÍMEROS BIODEGRADABLE SON COMPOSTABLES

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3. Polímeros Biodegradables.Normativa

Envase de Sainsbury con logo Compostable European Bioplastics

Ensayos Normalizados EN 13432:2000 = UNE-EN 13432:2001•Norma Europea sobre Compostabilidad de envases y embalajes.

•Reconocida internacionalmente.

•Armoniza con la Directiva Europea 94/62/EC, relativa a los envases y los residuos de envases.

•Existe una norma de compostabilidad alternativa a la EN 13432:2001 es la ASTM D6400-99.

•En los últimos años se han publicado diversas normas de compostabilidad quefijan los criterios a cumplir para cualquier material plástico compostable

-EN 14995:2006 = UNE-EN 14995:2007

-ISO 17088:2008

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3. Polímeros Biodegradables.Sistemas de Certificación

EsquemacertificaciónGreen PLA

JapónBPS

ASTM D6400ASTM D6868

EEUUBPI/USCC

EN 13432BélgicaVinÇotte

EN 13432EN 14995ISO 17088ASTM D6400

EuropaEuropean Bioplastics

LOGONORMATIVASITIOORGANIZACIÓN

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BIOPOLÍMEROS

Polímeros extraídos de biomasa

Polímeros sintetizados a partir de monómeros de biomasa

Polímeros producidos por microorganismos naturalmente o GMO

Polisacáridos Proteínas Lípidos

Almidón Celulosa Gomas Quitosano

Animales Vegetales

Caseína

Suero de Leche

Colágeno/Gelatina

Triglicéridos entrecruzados

Gluten

Soja

Maíz

Otros Poliésteres

Poli (ácido láctico) (PLA)

Polihidroxi alcanoatos(PHA)Celulosa Bacteriana

3. Polímeros Biodegradables.Clasificación

TODOS SON UTILIZADOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOPLÁSTICOS.

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3. Polímeros Biodegradables.Biomateriales no biodegradables

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Celulosa

Polímero natural más abundante en la naturaleza.Forma parte del tejido de sostén de todas las plantasEstructura lineal

La celulosa se forma por unión de moléculas de β-glucosa mediante enlaces β-1,4-O-glucosídico.

Estructura lineal en la que se establecen múltiples ptes. de H entre los grupos OH de las cadenas de glucosa y originan las fibras compactas que constituyen la pared celular.

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Celulosa

VENTAJAS1º biopolímero más abundante naturalezaMuy baratoVersátil: podemos modificar químicamente su

superficie.Se puede someter a tratamientos

termoquímicos para la obtención de derivados : Acetato de CelulosaFibras de distintos tamaños (nanofibras de

celulosa)Su parte cristalina tiene una dureza

comparable a un termoestable

DESVENTAJASMaterial muy sensible a la humedad.

Elevada WVTRInsolubilidadFilms no son 100% transparentes

Acetato de Celulosa

PROPIEDADESTransparenteBuenas propiedades barrera y

mecánicasCoste ElevadoSufre degradación térmica

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Celulosa NatureflexTM (INNOVIA FILMS)Celulosa virgen 100% compostable

(www.innoviafilms.com)

Productos Frescos Laminados Films coloreados y metalizados

Existen distintos grados de control de humedad al aguaTermosellables e imprimiblesLaminablesExisten variedades de transparente, blanco, color y metalizado.

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Celulosa PortaBio ® (API LAMINATES GROUP + INNOVIAFILMS)Celulosa virgen 100% compostable

(www.appigroup.com)

Laminados utilizando Natureflex de INNOVIAFILM

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Almidón

No es un termoplásticoPolisacárido formado unidades repetitivas de glucosa diferentes, formando distintas cadenas:

Lineales: AmilosaRamificadas: Amilopectina

7624Trigo

7327Maíz

2080Patata

% Amilopectina% AmilosaFuente

FUENTES: patata, maíz, arroz, guisante...

Diferentes propiedades

•T des < T fusión•Cizalla, calor, plastificantes•Desestructuración del gránulo

Almidón Termoplástico : TPS

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Fotografía SEM gránulos de almidón de patata

Almidón

VENTAJAS2º biopolímero + abundanteBuenas propiedades mecánicas (~ LDPE - PS)Sellable e imprimible sin tratamiento

superficialBarrera a gases (CO2 y O2)y aromas (~ PET,

nylon)Intrínsecamente antiestáticoHidrosoluble Versátil: podemos modificarlo químicamente

DESVENTAJASMaterial muy sensible a la humedad.

Elevada WVTRElevada DensidadProcesado complicado por extrusiónFragilidad

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

AlmidónAlmidón de maíz modificado químicamente

Articulos de menaje

Barquetas Termoformadas

Mater-Bi® (NOVAMONT)

FilmsMaterial Amortiguamiento

Films agricultura

Bolsas

(www.materbi.com)

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Almidón Almidón de maíz modificado químicamente

Bioplast ® (BIOTEC)

(www.sphere-spain.es)

Bolsas, barquetas,

Menaje,etc..

(www.biotec.de)

BIOPLAST (SPHERE)

Biocaps ® (WIEDMER AG)

(www.wiedmer-plastics.com)

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

AlmidónResina termoplástica semi-cristalina base almidón natural (50%)

GAIALENE® (Roquette Laisa S.A)

(www.gaialene.com)

inyección

films y packaging

frascos y botellas

• Excelente resistencia a ácidos y grasas.

• Procesado convencional de termoplásticos.

• Baja densidad

• Baja temperatura de fusión

• Propiedades antiestáticas

• Cumple normativa REACH

• Compatible con los procesos de reciclado

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Polihidroxialcanoatos

Los PHA son una familia de poliésteres de reserva producidos por bacterias (Gram -).Se obtienen a partir de la fermentación microbiana y de azúcares.La variabilidad de la posición de sus grupos funcionales, así como la variedad de monómeros, grados de polimerización, etc…permite que se sinteticen en varias formas químicas con propiedades diversas. El PHB es el de cadena más corta.En la actualidad existen más de 150 tipos de PHAs.Insolubles en H2O, biodegradable y no tóxicos. poli-(R)-3-hidroxibutirato (P3HB)

PHAs almacenado dentro de unaBacteria

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Polihidroxialcanoatos

VENTAJASDistintas propiedades en función de su

composición.Propiedades mecánicas similares poliolefinas

(~ LDPE )No tiene restos de catalizadores.Buena barrera a los gases similares

poliésteres aromáticos (~ PET) .Resistente a grasas y a disolventes.Buena relación de estirado para procesos de

soplado.Estabilidad frente a la hidrólisis.

DESVENTAJASMuy sensible a la degradación térmica

por lo que complica el procesado por extrusión.Muy quebradizo.Viscosidad en fundido muy baja.

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Polihidroxialcanoatos MirelTM(METABOLIX-TELLES, EEUU)

PHAs a partir de la fermentación de los azúcares de la caña de azúcar.

(www.mirelplastics.com)

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA)

El ácido poliláctico (PLA) es un polímero obtenido a partir de almidón de maíz y mediante la fermentación del ácido láctico.Tiene dos enantiómeros (D y L) y relación entre el contenido de ambos determina sus propiedades.

L-PLA: CristalinoD.L-PLA: Amorfo

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA)

VENTAJASPropiedades mecánicas ~ PET y PSImprimible sin tratamiento superficialResistente a productos acuosos y grasasTermosoldable a Tª < poliolefinasProcesado similar a las poliolefinas

convencionales (extrusión, inyección y termoformado)Mantiene la torsiónAlta transparencia

DESVENTAJASMuy quebradizoElevada permeabilidad al vapor de agua

y gases.Requiere secado previo procesado

(Hidrólisis)

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA) IngeoTM(NATUREWORKS-LLC)

(www.natureworksllc.com)

BotellasFilm flexible

Bolsas/Barquetas para ensaladas hechas con PLA. Mont Blanc Primeurs

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA)

BiowareTM (HUHTAMAKI, Finlandia)

(www.huhtamaki.com)

NaturalBox®(COOPBOX, Italia)

(www.coopbox.es)

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA)Earthfirst®( PLASTICS SUPPLIERS INC,EEUU)

(www.earthfirstpla.com)

Leoplast (Italia)

(www.leoplastgroup.es)

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA)

(www.naturapackaging.com)

Otros transformadores de PLA:

(www.berkshirelabels.co.uk)

BioTAKTM

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4. Principales Biomateriales.Propiedades y Aplicaciones.

Ácido Poliláctico (PLA) Otros transformadores de PLA:

Sector Farmaceútico:

LOG PLA

Sector CosmSector Cosméético:tico:

Bormioli Rocco

http://www.bormiolirocco.com/

http://logpac.com/

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VentajasVentajasBiodegradables y compostables.Reducen el consumo de energía.No requieren de una inversión significativa a nivel del transformador:

La productividad de las líneas es equivalente

Respetuosos con el medioambiente:Producido con recursos renovablesPosible empleo de residuos de la agricultura

Estos materiales:La mayoría son aptos para contacto con alimentosSon inherentemente antiestáticosNecesidad de menos tratamientos anti vaho y para la impresión

4. Ventajas Biomateriales.

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Investigar y desarrollar nuevos envases a partir de materiales procedentes de fuentes renovables.

La principal DIFICULTAD:DIFICULTAD: Propiedades insuficientes

4. Desventajas Biomateriales.

QuebradizoInestabilidad térmicaDifícil procesadoViscosidad en fundido

muy baja

Muy hidrofílico: Alta WVTR

Difícil procesado por extrusión

Frágil

Alta permeabilidad gases y vapores

Baja resistencia térmica

QuebradizoSusceptible de

hidrólisis

PHAsAlmidónPLA

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Aplicación de la nanotecnología a los biopolímeros:BIONANOCOMPOSITES

1

2

3

MEZCLAS con otros polímeros: Mejor relación coste/precio, propiedades a la carta aunando las propiedades de cada biopolímero, estudio y evaluación de la compatibilidad entre distintas fases poliméricas.

Estructuras en forma de MULTICAPA: Los materiales multicapa pueden plantearse como alternativa cuando se pretende proteger o encapsular uno de los materiales.

5. Tendencias de futuro e innovación en los bioplásticos: Estrategias de MejoraEstrategias de Mejora

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

MEZCLAS DISTINTOS BIOPOLÍMEROSDESARROLLOS COMERCIALES:

Bio-flex® (FKUR)

Mezcla de PLA con copoliéster:

• Buena procesabilidad

•Imprimible y coloreable

•Aplicaciones: Mallas, Bolsas y Bandejas de foam.

Bioplast® (Biotec GmbH & Co.KG Grupo SPHERE)Mezcla de PLA con PVA´s:• Buena procesabilidad

•Imprimible y coloreable

•Aplicaciones: Mallas, Bolsas y Bandejas de foam.

Solanyl® (RodenburgBiopolymers)

Mezcla de Almidón-X :

• Buena procesabilidad

•Imprimible y coloreable

•Aplicaciones productos de inyección.

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

MEZCLAS DISTINTOS BIOPOLÍMEROSDESARROLLOS COMERCIALES:

Bioshrink, Alesco® (alescoGmbH & Co. KG )

Mezcla de PLA con PE:

• Aplicaciones: Bolsas compra, Film retráctil, Bolsas congelados

•PE más verde. Compostable

•Multicapa y menor espesor

•Imprimible hasta 8 colores free solvent

OrigoBi® (NOVAMONT & EastarBio)

Mezcla de Poliester con un 30% de material procedentede fuentes renovables:

• Mejor transparencia que MaterBi

•Mejor resultados mecánicos (E&B vs Young Modulus)

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

MEZCLAS DISTINTOS BIOPOLÍMEROSDESARROLLOS COMERCIALES:

Ecovio® (BASF)

Mezcla de PLA con Ecoflex® :

• Aplicaciones: Extrusión de láminas, películas flexibles.

•Mismas propiedades que un poliésterconvencional.

BioStarchTM (BIOSTARCH)

Mezcla de Almidón con PVA´s• Compostable y 100% Biodegradable.

•Soluble en agua fria y caliente.

•Imprimible y coloreable

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MEZCLAS DISTINTOS BIOPOLÍMEROSDESARROLLOS DE ITENE:

38

PLA-PHB nanoaditivoinorgánico

PLA-PHB

Permeabilidad al O2

Bionanocomposite de PLA-PHB(ITENE )

Mezcla de PLA-PHB reforzado :

• Aplicaciones: Extrusión de láminas,y piezas de inyección.

• Mejora de las Propiedades barrera al O2 vapor de H20 y disminuye la adsorción de H20.

• Imprimible y coloreable

535

540

545

550

555

560

FILM PLA-PHB 1A FILM PLA-PHB Talco 1AFilm PLA-PHB Film PLA-PHB + nanoaditivo

5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

ESTRUCTURAS EN FORMA MULTICAPADESARROLLOS COMERCIALES:

Nature Plus THD2 (AMCOR FLEXIBLES)

Film de Celulosa de Natureflex (INNOVIA FILMS) + capa compostable de desarrollo propio

•Film Flexible

•Mejora de las propiedades barrera (sensibilidada la humedad de la capa de celulosa)

•Procesado y sellado similar al de los laminadosde PET/PE.

•No requiere capa de adhesivo

Ensalada SO Organic (Sainsbury)

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

ESTRUCTURAS EN FORMA MULTICAPADESARROLLOS COMERCIALES:

Materiales alta barrera:

•Estructuras multicapa de PLA recubiertode óxido de silicio registrado por Ceramispara la mejora de las propiedades barrera.

•Aplicaciones: Bolsas y Envasessemirrígidos.

•Alta transparencia

•Completamente biodegradable

•Alta Barrera a gases, humedad y aromas

Ceramis® -PLA-SiOx(ALCAN PACKAGING)

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

Aplicación Nanotecnología: BIONANOCOMPOSITES

¿Que es la Nanotecnología?La Nanotecnología es el estudio, diseño, creación, síntesis manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a escala nano. Cuando se manipula la materia a escala tan minúscula, los átomos y las moléculas presentan propiedades extraordinarias y diferentes a la escala micro o macro.

¿Que es un Nanometro?

Un nanómetro equivale a la milmillonésima parte de un metro:

1nm = 1x10-9m

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1 dimensión <100nmLáminas de arcilla

2 dimensiones <100nmFibras, tubos

3 dimensiones <100nmpartículas,cápsulas, fullerenos,dendrímeros..

Un Nanomaterial o Nanocomposite es un compuesto multifase en el cual una de las fases tiene al menos una dimensiónen el rango de nanómetros (<100nm) y que presenta propiedades mejoradascon respecto al material de partida.

42

Nanoaditivos Nanocomposites

- Mezclado en fundido- Polimerización in situ- Disolución y evaporación

5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

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5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora

Aplicación Nanotecnología: NANOCOMPOSITESDESARROLLOS COMERCIALES:

MitsubishiBotellas para zumo o cerveza, multicapa

M9

BayerMateriales barrrera, recubrimiento

DurethanKU2-2601

HoneywellBotellas para cerveza (alta barrera)

Aegis OX

EmpresaAplicaciónMaterial

Unitika Terramac

No existen nanocomposites comerciales con base polímeros biodegradables

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6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

Aplicación Nanotecnología: BIONANOCOMPOSITES

CASO PRÁCTICO:Sector Cosmético

Desarrollo de Botellas PLA-Nanoarcillas por inyección-soplado

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Desarrollo de Botellas PLA-nanoarcillas por inyección-soplado

Limitaciones de aplicabilidad parasu uso en sector cosmético:

Envasado Aséptico:

- Estabilidad mecánica reducida.

- Baja estabilidad térmica.

- Malas propiedades barrera.

Envasado Agua:

- Propiedades barrera pobres:

Elevada WVTR.

- Colapso de la estructura.

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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1nm

200 ~ 1000 nm

200 ~1000 nm

1. Modificación Química de la Nanoarcilla

Desarrollo de Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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1. Modificación Química de la Nanoarcilla

Registrada bajo patente (EP 10382216.9)Aprobación EFSA en trámite

12.1 ÅCLO

17.51 ÅCLO2MODIF3

Espacio InterlaminarMuestra

Desarrollo de Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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Desarrollo de Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

PLA Natureworks +

Registrada bajo patente (EP 10382216.9)

Nanoarcilla modificada ITENE

Masterbatch PLA aditivado

Inyecciónsoplado

Inyección-soplado

Botellas PLA-nm

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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Desarrollo Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

Propiedades Mecánicas Compresión ASTM D2659-95

105

110

115

120

125

130

135

PLA PLACLOMOD

Car

ga m

áxim

a (k

gf)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

PLA PLACLOMOD

Exte

nsió

n po

r com

pres

ión

(mm

)

Aumento carga máxima soportada

Aumento de la extensión

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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Desarrollo Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

Resistencia Térmica

PLA PLA + nanoarcillamodificada

Condiciones:

• Estufa convención forzada

• Temperatura 58 ºC

• Tiempo 12 h

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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Desarrollo Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

Propiedades Barrera

Permeación0,021Botella PLACLOMOD

0,031Botella PLA

Resultados pérdida

de peso (%)/día 0

1

2

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7Mes

% p

erdi

da p

eso

Botella PLABotella PLACLOMOD

23 ºC 50 % HR*

* Método PBI 5-1968

Mejora 35 %

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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Desarrollo Botellas PLA + Nanoarcilla modificada (ITENE)

Propiedades Barrera

Transmisión al vapor de agua (WVTR)*1

0,043Botella PLACLOMOD

0,068Botella PLA

WVTR(gr/envase

.día)

0.36Botella PLACLOMOD

0.62Botella PLA

PO2(cm3/envase

.día)

Transmisión de Oxigeno (OTR)*2

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0 5 10 15 20 25 30 35 40

t (días)

WVT

R (g

r.agu

a /e

nvas

e · d

ía)

Botella PLABotella PLACLOMOD

*1 ASTM 96E

Reducción 40 %

*2 ASTM D3985

Reducción >40 %

23 ºC 75% HR

6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico

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7. Seguridad Alimentaria

Sector Cosmético se rige por la Legislación Alimentaria

Biopolímeros y polímeros biodegradables: PLA, PHB, PCLy polímeros en base almidón: cubiertos por la Legislación Europeade Materiales Plásticos en contacto con alimentos (2002/72/CE)-(Nº10/2011).

Arcillas: todos los silicatos están cubiertos por Directiva (2002/72/CE)-(Nº10/2011).

Modificadores de arcillas: Deben estar autorizados en las listas nacionales de materiales y aditivos

Nanomateriales, nanocomposites en contacto con alimentos/productos cosméticos:Peticiones de evaluación de autorización europea (EFSA)

Reglamento (CE) Nº 10/2011 y Legislación Europea de MaterialesPlásticos en contacto con alimentos (2002/72/CE).

* El nuevo Reglamento (UE) Nº 10/2011 aprobado el 14 de Enero sobre materiales plásticos en contacto con alimentos será de aplicación a partir del 1 de mayo de 2011 y deroga la Legislación (2002/72/CE)

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OpiniOpinióónn de la EFSA con de la EFSA con respectorespecto a la a la NanotecnologNanotecnologííaa

Adoptada el 10 de febrero de 2009. “Draft Opinion of the Scientific Committee (SC) on the potential risks arising from nanoscience and nanotechnologies on Food and Feed Safety”.

Existen limitaciones en el análisis de riesgos actual:Dificultad para caracterizar, detectar y cuantificar nanomateriales en alimentos.Datos toxicológicos actuales (compuestos de tamaño micro o macro): no extrapolables a los materiales nano, por distintas propiedades fisicoquímicas.Se desconoce capacidad para mantener el tamaño nano una vez absorbidos.Dado el desconocimiento es necesaria una evaluación caso por caso.

La EFSA recomienda:Investigar la interacción y estabilidad de los nanomateriales en alimentos, tracto gastrointestinal y tejidos biológicos.Desarrollar y validar métodos de rutina para detectar, cuantificar y caracterizar nanomateriales en alimentos y materiales que puedan entrar en contacto con los mismos.Desarrollar, mejorar y validar metodologías de ensayos para valorar la toxicidad de nanomateriales.

7. Seguridad Alimentaria

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8. Conclusiones

Los envases a partir de Biopolímeros son una realidad.En la actualidad hemos visto que existe gran variedad de envases en el mercado.

La producción de Bioplásticos está creciendo

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8. Conclusiones

Utilizando la Nanotecnología propiedades como las mecánicas, la estabilidad térmica, la biodegradabilidad y las propiedades barrera de los Biopolímeros son mejoradas ampliamente (Disminución de la permeabilidad hasta un 40%).

La adaptación de la tecnología de procesado de materialesconvencionales a materiales biodegradables es asequible y estálista en el mercado.

Los costes de producción de estos materiales van disminuyendo, permitiendo nuevos desarrollos basados en biopolímeros como los Bionanocomposites.

Nuevos materiales más sostenibles con el Medio Ambiente = Necesidad = Realidad

No podemos agotar los recursos sin ningún límite.

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BIOPACKED :

http://www.itene.com/itene/html_es/i_d_i/biopacked.htm

NANOSCALE :

http://www.itene.com/itene/html_es/i_d_i/nanoscale.htm

Consulta resultados

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MIRIAM GALLUR BLANCADepartamento Materiales y Sistemas de Envasado

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