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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
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
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
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
1010
3. Polímeros Biodegradables.Sistemas de Certificación
EsquemacertificaciónGreen PLA
JapónBPS
ASTM D6400ASTM D6868
EEUUBPI/USCC
EN 13432BélgicaVinÇotte
EN 13432EN 14995ISO 17088ASTM D6400
EuropaEuropean Bioplastics
LOGONORMATIVASITIOORGANIZACIÓN
1111
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
1515
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.
1616
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
1818
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
1919
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)
2020
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)
2121
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
2222
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
2323
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.
2424
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
2626
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)
2727
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)
3030
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
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
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.
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)
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
MEZCLAS DISTINTOS BIOPOLÍMEROSDESARROLLOS DE ITENE:
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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
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540
545
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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
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)
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)
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
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.
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Nanoaditivos Nanocomposites
- Mezclado en fundido- Polimerización in situ- Disolución y evaporación
5. Tendencias de futuro en los Bioplásticos: Estrategias de Mejora
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
6. Caso Práctico: Sector CosmSector Cosmééticotico
Aplicación Nanotecnología: BIONANOCOMPOSITES
CASO PRÁCTICO:Sector Cosmético
Desarrollo de Botellas PLA-Nanoarcillas por inyección-soplado
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
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
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
48
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)
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
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MIRIAM GALLUR BLANCADepartamento Materiales y Sistemas de Envasado
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