ITENE (Nanocomposites)

Nuevos desarrollos en materiales nanocompuestos para su aplicación en envases alimentarios

Ponente: Jose Alonso, Jefe de proyectos de nuevos materiales y sistemas de envasado

Instituto Tecnológico del Envase y Embalaje

El uso de materiales plásticos está ampliamente extendido y juega un papel importante en el envasado de productos. De hecho, un 38% del plástico total utilizado va destinado al sector de envase y embalaje. Esto es debido a su disponibilidad en grandes cantidades, su bajo coste y sus buenas propiedades funcionales.
Sin embargo, el uso de estos materiales supone un doble problema medioambiental. Por un lado, el agotamiento de los recursos fósiles y por otro, la generación de elevadas cantidades de residuos de envase.
El debate abierto hace unos años acerca del aumento y gestión de los residuos plásticos generados por los envases, ha provocado un aumento de la concienciación social e industrial, y por ello diferentes normativas se han establecido por toda Europa con el objetivo de reducir estos impactos medioambientales. Como ejemplo de estas actuaciones, se han comenzado a introducir en el mercado nuevos envases basados en materiales biodegradables y/o compostables.
A pesar de ello, el comportamiento de estos nuevos materiales basados en polímeros renovables es limitado, especialmente para responder a las exigencias del envasado de productos alimentarios y, en este campo, está todavía intentando ser competitivo con respecto a las soluciones plásticas convencionales ya existentes.
La presentación acercará diferentes tecnologías para la mejora de las propiedades de estos materiales, como es el desarrollo de biocomposites, que incorporan agentes de refuerzo a escala nanométrica derivados de fuentes renovables, como son las nanofibras de celulosa, o inorgánicos como son las arcillas modificadas. Además, el uso de estos refuerzos también se plantea como un medio para mejorar las propiedades de los materiales de envase convencionales, con el objetivo de reducir la cantidad de material plástico necesario.
Por otro lado, se presentarán los copolímeros de bloque biodegradables como los nuevos biomateriales más prometedores, ya que sus propiedades se pueden manipular combinando diferentes estructuras químicas o ajustando la relación de los diferentes bloques que los constituyen, permitiéndoles así ser firmes candidatos como aditivos para mejorar las propiedades de los polímeros biodegradables.
Estas tendencias en el sector del envase, se han marcado como una de las principales líneas de I+D en ITENE y han dado lugar al desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas aptas para uso alimentario y, por tanto, a la consecución de patentes dentro de este campo.

New nanocomposites materials developments for food packaging applications 

Speaker: Jose Alonso, Project manager of new materials and packaging systems

The use of plastic materials is widespread and plays an important role in the packaging of products, in fact, 38% of the total plastic used is addressed to the packaging sector. This is due to its availability in large quantities, low cost and good functional properties. However, the use of these materials has a double environmental problem, first, depletion of fossil resources and second, the generation of large amounts of packaging waste. A few years ago a debate about the increase of plastic waste generated by packaging and the need of its management started increasing social and industrial awareness. Since then, different standards have been established throughout Europe with the aim of reducing these environmental impacts. As an example of these actions, new packaging materials based on biodegradable and / or compostable have been introduced into the market. However, the performance of these new materials based on renewable polymers is limited, specially to comply with the high requirements of the food industry, so in this field, they are still trying to be competitive compared to conventional existing plastic solutions.
Presentation will introduce different technologies to improve the properties of these materials, as are the development of biocomposites by incorporating nanoscale reinforcing agents derived from renewable sources cellulose, such as nanofibers, or inorganic, such as modified clays. Furthermore, the use of these reinforcements is also considered to improve the properties of conventional packaging materials, in order to reduce the amount of plastic material required.
On the other hand, biodegradable block copolymers will be introduced as the most promising new biomaterials, since their properties can be manipulated by combining different chemical structures or adjusting the ratio of the different blocks that constitute them, allowing them to be strong candidates as additives to improve the properties of biodegradable polymers.
These packaging sector trends have been stablished as two of the main R&D lines of ITENE, as a result, new materials with improved properties suitable for food contact have been developed and several patents have been obtained.