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Atmospheric Plasmas for Nanoscale Industrial Surface Processing

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Hacia materiales de envasado más ecológicos

Un grupo de científicos de la Unión Europea ha mejorado una tecnología de recubrimiento para aplicaciones prácticas a nivel industrial. En concreto se ha desarrollado una forma más rápida y robusta de aplicación de nuevos recubrimientos que tendrá un efecto importante en el sector del envasado y en el medio ambiente.

Los materiales de envasado más corrientes se basan en petróleo (combustibles fósiles), se fabrican con recursos no renovables y no son biodegradables, con lo cual agravan los problemas de gestión de residuos. El objetivo del proyecto «Atmospheric plasmas for nanoscale industrial surface processing» (PLASMANICE), financiado por la Unión Europea, fue desarrollar envases biodegradables a partir de recursos renovables. Las técnicas de depósito con plasma a presión atmosférica son eficientes energéticamente, reproducibles, adecuadas para obtener estructuras superficiales a medida a escala nanométrica y ecológicas. No obstante, los métodos en línea de rollo a rollo a escala industrial no se han generalizado para el pretratamiento de materiales de envasado, principalmente debido a la baja velocidad de procesamiento. El objetivo principal de PLASMANICE fue desarrollar equipos de depósito mediante plasma a presión atmosférica más rápido para obtener recubrimientos nanoestructurados y funcionalizados sobre sustratos basados en fibras y polímeros. Esto convertiría esta técnica en una alternativa industrial viable a las prácticas de envasado actuales. La tecnología de recubrimiento sol-gel produce materiales sólidos (fase gel) a partir de moléculas pequeñas en una suspensión coloidal (sol). Los socios de PLASMANICE desarrollaron con éxito procesos de recubrimiento mediante sol-gel para obtener recubrimientos inorgánicos-orgánicos de gran barrera a nivel de laboratorio e industrial. El desarrollo de un nuevo sistema de plasma multijet permitió lograr velocidades de línea adecuadas para el uso industrial. Se aplicaron con éxito recubrimientos de materiales inorgánicos, orgánicos y biodegradables mediante sol-gel sobre distintos sustratos como el papel, el cartón y las láminas de plástico. La biodegradabilidad del cartón no se vio afectada por el proceso de recubrimiento. Esto proporciona opciones ecológicas y rentables al sector del envasado de alimentos. Además, todos los materiales, las soluciones y los procesos se evaluaron a fondo utilizando distintas técnicas de evaluación del ciclo de vida (LCA) y de análisis de riesgos y seguridad. Para evaluar las características del depósito de recubrimientos se desarrolló un método de monitorización espectroscópico. Se ha solicitado una patente relacionada con ello. PLASMANICE ha mejorado de forma importante los equipos de depósito de recubrimientos mediante plasma para aumentar la solidez del sistema y la uniformidad de los tratamientos, además de funcionar a velocidades de línea adecuadas para la producción industrial. Esta tecnología ha mejorado la viabilidad de los recubrimientos biodegradables y renovables para distintos materiales de envasado.

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