Resumen
Futamura fabrica films de celulosa renovables y compostables para el mercado de los envases de alimentos. La marca NatureFlex™ fabrica una gama de films compostables para envases y embalaje hechos de pasta de madera procedente de recursos ecológicos.
Domino Printing Sciences (Domino) y Futamura han unido sus fuerzas para evaluar la idoneidad de la codificación láser para los productos de film compostable NatureFlex, con el fin de proporcionar a los clientes envases de alimentos con una solución de codificación y marcaje exenta de impresión.
Para las pruebas iniciales se utilizó el láser CO2 de la Serie D de Domino para codificar el film compostable NatureFlex, con el que se consiguió un código blanco preciso y nítido sin afectar a la integridad del film, cambiar su composición química ni afectar a sus propiedades de barrera antihumedad.
Datos clave
- Futamura se fundó en Japón en 1947, y es una marca internacional con más de 1.500 empleados en todo el mundo. Cuenta con fábricas de film de celulosa en Japón, Reino Unido y Estados Unidos.
- Los fabricantes utilizan el film NatureFlex de Futamura en los sectores de la alimentación y las bebidas, entre ellos la confitería, los aperitivos, los productos frescos, el té y el café.
- El film NatureFlex se obtiene a partir de pasta de madera procedente de plantaciones gestionadas de forma sostenible.
- El film NatureFlex cumple todas las normas internacionales relativas al compostaje industrial, entre ellas la BS EN13432, y también cuenta con la homologación OK Compost Home para compostaje doméstico.
Antecedentes del proyecto
Proporcionar a las empresas las mejores soluciones de codificación y marcaje para sus productos exige un conocimiento detallado de las tendencias nuevas y emergentes del sector del embalaje. En la Academia de Láser de Domino en Hamburgo, los expertos de Domino trabajan en la investigación y experimentación de nuevos sustratos.
«Dedicamos mucho tiempo a analizar nuevos materiales de envasado, a veces motivados por solicitudes de clientes y otras por iniciativa propia», comenta el Dr. Stefan Stadler, jefe de equipo de la Academia de Láser de Domino».
«En la actualidad, a causa de la nueva normativa europea sobre plásticos reciclables, alrededor del 95 % de las muestras de envases de alimentos que nos envían para analizar son plásticos reciclados después de su consumo o plásticos reciclables. Tenemos muchas soluciones disponibles para este tipo de sustrato en nuestras gamas de láser de fibra de la serie F y láser UV de la serie U».
«Sin embargo, nuestra predicción es que en los próximos años se multiplicarán las solicitudes de soluciones compostables, y por eso queremos asegurarnos de poder orientar a los clientes y proporcionarles soluciones de este tipo».
Al hilo de estos planes, el equipo de láser de Domino obtuvo muestras de los films de celulosa NatureFlex líderes del mercado de Futamura, para determinar cuál de las soluciones de codificación láser de Domino sería la mejor opción para los fabricantes que utilizan estos nuevos sustratos en sus líneas de producción.
Requisitos de codificación para el film compostable
Los films NatureFlex se han desarrollado para su uso en aplicaciones de envases de alimentos, a fin de satisfacer la creciente demanda de envases respetuosos con el medio ambiente. Estos films están diseñados para cumplir todas las normas internacionales relativas al compostaje industrial, entre ellas la BS EN13432, y se pueden compostar en entornos domésticos, como indica su homologación OK Compost Home.
Entre las aplicaciones habituales de NatureFlex están los productos frescos como frutas y verduras, en cuyo caso el film también puede servir para envolver los desperdicios o las peladuras antes de compostarlos. El film NatureFlex también se utiliza en muchas aplicaciones de alimentos y bebidas a temperatura ambiente (p. ej., pastelería, té y café) como envase secundario dentro de una caja de cartón.
Los requisitos exactos de codificación de los films de plástico convencionales varían según la aplicación concreta, y a menudo solo se necesitan códigos cuando el film forma parte del embalaje externo de un producto. Sin embargo, con productos compostables como NatureFlex, puede ser necesaria la impresión directa tanto en el film interno como el externo, lo que permite a las marcas incluir mensajes para explicar a los consumidores la mejor forma de eliminar los envases.
«Los propietarios de las marcas siempre están buscando nuevas formas de comunicarse con sus clientes mediante el envase», explica Amaia Cowan, directora de desarrollo empresarial para EMEA, Futamura Reino Unido. «Todos nuestros films NatureFlex cuentan con las certificaciones necesarias para demostrar su idoneidad para el compostaje tanto industrial como doméstico. Muchos de nuestros clientes desean mostrar la certificación del envase externo e incluir información adicional dirigida a los consumidores».
La opción de codificar por láser un sencillo mensaje sobre el film flexible NatureFlex resulta muy atractivo, puesto que con este método no es necesario añadir materiales adicionales al sustrato compostable, por lo que la certificación del embalaje final debería ser sencilla.
¿Cómo eligió Domino la solución más adecuada?
Los expertos en codificación de Domino analizaron seis versiones distintas del film compostable NatureFlex para determinar qué solución de codificación láser sería la más adecuada para someterla a pruebas adicionales.
«En primer lugar, llevamos a cabo un análisis espectroscópico de los sustratos para determinar qué longitud de onda ofrece la mejor interacción con el material del sustrato. Esto nos permitió determinar qué láser debíamos utilizar para las otras pruebas», explica Stadler.
«La espectroscopia es una técnica analítica que determina la respuesta de los materiales del sustrato ante el láser, y mediante su uso identificamos los codificadores láser CO2 de la serie D como posible solución para los films compostables NatureFlex».
El siguiente paso era codificar muestras, tarea que se llevó a cabo con codificadores láser CO2 D120i de Domino.
«Esperaba ver un resultado similar al que obtuvimos con la codificación láser de botellas de PET, que es un código grabado en la parte superior del sustrato», comenta Stadler. «En realidad, el efecto del láser consistió en cambiar el color del film, dando lugar a un código blanco y muy nítido».
A continuación, los films se sometieron a más pruebas para determinar la intensidad del láser y la velocidad de codificación mínimas necesarias para producir un código legible. Los resultados fueron alentadores: el láser CO2 menos potente de Domino, el D120i, consiguió codificar el sustrato con tan solo un 40 % de potencia de láser, incluso a altas velocidades de producción.
«Las aplicaciones típicas del film flexible, como las de los clientes de NatureFlex, muy pocas veces necesitarán velocidades de codificación máximas. Sin embargo, sobre la base de nuestros análisis, podemos ver que los films NatureFlex se pueden codificar satisfactoriamente con el D120i cuando sean necesarias velocidades de producción altas», comenta Stadler.
¿Cómo garantizó Domino que el láser no perjudicara la integridad del film?
Tras su codificación con el D120i, se analizaron los films NatureFlex con un microscopio 3D para poder observar más de cerca cómo se había formado el código.
«Con este tipo de imagen 3D, podemos medir la profundidad del grabado láser para comprobar que el sustrato no se haya perforado o dañado. El láser tenía un efecto espuma sobre los films NatureFlex, lo que dio lugar a un aumento del grosor del film de 11,5 micrómetros en las zonas irradiadas».
Las imágenes del microscopio determinaron que el film no sufrió daños estructurales, ni siquiera en los puntos de encuentro entre los vectores de letras o números individuales (por ejemplo, en las curvas superpuestas de la «B» en la imagen anterior), que habían sido sometidos a la mayor cantidad de potencia láser.
Además de las imágenes microscópicas 3D, las muestras se analizaron también mediante espectroscopia de infrarrojos con transformación de Fourier (FTIR), para determinar si la codificación láser añadía algún agente químico al material. Varias muestras codificadas y no codificadas de films NatureFlex se sometieron a infrarrojos de distintas longitudes de onda y se compararon los resultados de las dos muestras.
«Con estas pruebas podemos certificar que el código grabado en el material es el resultado de un cambio físico del material, no de un cambio químico. El material en sí permanece inalterado», comenta Stadler.
Los materiales codificados se enviaron a Futamura para una segunda evaluación y análisis preliminar de las barreras antihumedad de los films codificados. Los datos obtenidos indicaron que los efectos de la codificación sobre esta propiedad concreta eran escasos.
El factor diferenciador de Domino
«La codificación y el marcaje de productos son importantes para nuestros clientes, pero es algo que se escapa de nuestra área de conocimientos, por lo que fue un placer trabajar con una empresa como Domino en este proyecto», señala Cowan.
«Nos inspiró mucha confianza el enfoque científico de Domino de las pruebas de sustratos y la codificación, junto con su voluntad de proporcionarnos los resultados y la garantía de que sería necesaria nuestra confirmación de que los codificadores láser CO2 eran una solución apta para nuestros films compostables».
La calidad y la claridad de los códigos hacen de la codificación láser del film flexible NatureFlex una buena opción para fabricantes de alimentos que desean crear tanto códigos sencillos (p. ej., fechas de caducidad o códigos a nivel de lote) con diseños y mensajes más complejos, incluidos gráficos y códigos 2D escaneables.
«Los resultados del proyecto fueron muy positivos», comenta Cowan. «Este nuevo método de codificación hará posible incluir un mensaje para los consumidores finales del film, sin necesidad de imprimirlo. Puesto que no se añade ningún material adicional al film compostable, resultará sencillo obtener la certificación del embalaje final».
Una mirada al futuro con los láseres de Domino
El proyecto con Futamura y el film compostable NatureFlex suponen un avance significativo en la codificación láser de sustratos sostenibles, y es tan solo un ejemplo de la labor que lleva a cabo Domino para ayudar a sus clientes en su recorrido hacia la sostenibilidad.
«Queremos seguir en la vanguardia de los avances en materiales de envasado nuevos y emergentes, para garantizar que podamos seguir cumpliendo los requisitos de nuestros clientes de todas las industrias», comenta Stadler. «Tenemos una visión para la Academia de Láser como centro de excelencia en sustratos, donde poder invertir en ensayos científicos y codificación de nuevos materiales partiendo de nuestras investigaciones exploratorias, así como de solicitudes directas de los clientes».
«Adoptando un enfoque científico de la codificación láser, en vez de uno de ensayo y error, no solo podemos acelerar considerablemente el proceso de crear de manera constante y fiable un código de alto contraste, sino también garantizar que se mantengan la seguridad del producto y sus propiedades de barrera, lo que supone una gran ventaja para nuestros clientes».
Domino está presente para ayudar a satisfacer las necesidades de cualquier empresa que desee explorar las posibilidades de los sustratos sostenibles, y puede realizar pruebas de muestras de materiales para proporcionar recomendaciones para códigos con requisitos específicos. Domino acoge con agrado las visitas a la Academia de Láser y otras instalaciones especializadas de pruebas para demostrar las tecnologías de Domino y sus capacidades.
Si estás investigando la posibilidad de utilizar sustratos sostenibles para el envasado y embalaje de tus productos y deseas explorar las opciones de Domino para la codificación láser o cualquier otro requisito de codificación y marcaje, no dudes en ponerte en contacto.