Hoy en día existe una alta y creciente demanda de Bioplásticos Para Envases. Las matrices de polímeros biodegradables y de base biológica serán de valor en comparación con los polímeros a base de petroquímicos que no son bio-reciclables.
Ácido polilactico en envases
El poli (ácido láctico) (PLA) es en la actualidad un material de embalaje biodegradable y compostable ampliamente utilizado debido a su buena procesabilidad y biocompatibilidad. El PLA está compuesto principalmente de ácido láctico (ácido 2-hidroxipropiónico) y contiene un grupo metilo pendiente en el átomo de carbono alfa, lo que da lugar a una estructura específica.
El PLA es un material termoplástico que puede procesarse mediante moldeo por inyección, moldeo por soplado, termoformado y extrusión.
Es compostable industrialmente y su degradación depende del tiempo, la temperatura, el peso molecular, la cristalinidad, las impurezas y la concentración del catalizador. Las películas de PLA tienen mejores propiedades de barrera contra la luz ultravioleta que el poli (etileno) de baja densidad (LDPE).
El PLA tiene buenas potencialidades para su uso en envases rígidos debido a su buena rigidez y resistencia mecánica. Sin embargo, la alta fragilidad puede limitar su uso, por lo tanto, se han utilizado varias estrategias para mejorar la tenacidad del PLA. Como ejemplo la mezcla con otros poliésteres, como el poli (adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT), comportándose como elastómeros.
En el caso de llenar botellas de PLA con un líquido caliente, puede considerarse el uso de un material que tenga una resistencia mecánica mejorada por encima de la transición vítrea de PLA.
Este es el caso de las mezclas de PLA con policarbonato (PC), que también pueden obtenerse mediante técnicas de procesamiento reactivo peculiares. La desventaja de las mezclas de PLA / PC es la biodegradabilidad no completa, ya que la PC no es biodegradable. Las mezclas de PLA que contienen acetato de celulosa son incluso muy prometedoras para envases rígidos. Además son completamente biodegradables dependiendo del grado de acetilación del acetato de celulosa y de su contenido en la mezcla.
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Bioplásticos para Envases de Polihidroxialcanoatos ( PHA) y sus aplicaciones
Los polihidroxialcanoatos (PHAs) están llamando la atención entre los polímeros biodegradables debido a sus propiedades prometedoras, como la alta biodegradabilidad en diferentes entornos, no solo en plantas de compostaje, y la versatilidad. De hecho, los PHA pueden formularse y procesarse para su uso en muchas aplicaciones, incluidos envases, productos moldeados, revestimientos de papel, telas no tejidas, adhesivos, películas y aditivos de rendimiento.
Los polímeros de PHA son producidos naturalmente por bacterias en la biomasa cultivada en general. Se pueden procesar para hacer una variedad de productos útiles, donde su biodegradabilidad y naturalidad son bastante beneficiosas, en particular para su aplicación en envases de un solo uso. El poli (3-hidroxibutirato) (PHB) es un homopolímero de 3-hidroxibutirato y es el miembro más extendido y mejor caracterizado de la familia de PHA
Esta familia de polímeros presenta propiedades interesantes para el envasado, como una baja permeabilidad al vapor de agua comparable al Polietileno de baja densidad (LDPE) .
Aunque el PLA se produce a mayor escala y actualmente es menos costoso que los PHA. Algunas características hacen que los PHA sean más ventajosos para la aplicación en contacto con la piel, como las menores emisiones de gases de efecto invernadero, la muy alta biocompatibilidad.
Los PHA también tienen una excelente biodegradabilidad. Muchos microorganismos aeróbicos y anaerobios (bacterias, cianobacterias y hongos) pueden degradar los PHA en varios entornos. Como ser en el suelo, en compost industrial / doméstico, en agua dulce. Además en diversos ecosistemas marinos, tanto como materia prima como matriz polimérica en biocompuestos.
Bioplásticos para Envases de Polisacáridos
Los derivados de celulosa y almidón son los polisacáridos más utilizados para la producción de envases, y más recientemente se ha propuesto incluso el quitosano y la quitina en particular para la producción de envases activos debido a su actividad antimicrobiana.
Los derivados de celulosa más utilizados son los polisacáridos compuestos de cadenas lineales de unidades glucosídicas (1-4) con sustituyentes metilo, hidroxipropilo o carboxilo como hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, carboximetilcelulosa o metilcelulosa. Incluso estos materiales tienen una baja barrera a la humedad, y pueden usarse para empacar solo en materiales de capas múltiples o en materiales compuestos.
El quitosano se caracteriza por la falta de toxicidad, biodegradabilidad, capacidad de formación de película, propiedades antifúngicas y antioxidantes, y buenas propiedades de barrera de las películas de quitosano al oxígeno. Teniendo en cuenta estas propiedades activas, el quitosano se puede aplicar como recubrimiento en una película de PLA para producir envases flexibles con biodegradabilidad y funcionalidades antioxidantes para proteger los productos perecederos. Además, un valor añadido para el envase cosmético sería la capacidad de aumentar la vida útil de los productos. Incluso las nanofibrillas de quitina y sus derivados, también en presencia de moléculas activas, se tuvieron en cuenta para preparar materiales y superficies activas bioplásticos que pueden tener una aplicación potencial en el campo cosmético.
Los envases cosméticos casi no se reciclan, por lo que los materiales compostables o Bioplásticos Para Envases biodegradables son un desafío y una oportunidad para la sostenibilidad. Algunos materiales ya están desarrollados y son adecuados para la producción de envases cosméticos. En tanto que otros están en desarrollo con propiedades y perspectivas muy prometedoras. La conciencia del consumidor es también importante para apoyar el desarrollo de envases cosméticos sostenibles.
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