Los biopolímeros en la fabricación de cajas de cartón han surgido como una solución innovadora. Estos compuestos, obtenidos de fuentes naturales como el almidón, celulosa o ácido poliláctico (PLA), ofrecen una forma de mejorar las propiedades físicas del cartón como su resistencia a la humedad o a la grasa sin capacidad de biodegradarse o ser reciclado.
Su aplicación en la fabricación de cajas de cartón no solo responde a una necesidad técnica, sino también a una exigencia del mercado y de la sociedad: avanzar hacia una economía más circular y responsable.
En un artículo anterior exploramos cómo la ergonomía en la maquinaria para la producción de cajas de cartón no solo mejora la productividad, sino también el bienestar de los operarios. Hoy, ampliamos esa mirada innovadora enfocándonos en los materiales y no sólo en los procesos.
En este artículo te hablaremos de cómo se integran los biopolímeros en la producción de cartón, qué beneficios aportan y qué desafíos aún deben superarse para su adopción masiva.
¿Qué son los biopolímeros?
En un inicio, es importante conocer qué son los biopolímeros para comprender mejor su importancia en estos procesos. Los biopolímeros son macromoléculas formadas por unidades repetidas (monómeros) que provienen de fuentes naturales renovables.
A diferencia de los polímeros convencionales, que se sintetizan a partir de derivados del petróleo, los biopolímeros pueden obtenerse de plantas, algas, microorganismos e incluso residuos agrícolas, lo que los convierte en una alternativa sostenible para múltiples industrias, incluidos el embalaje.
Entre sus principales orígenes se encuentran:
- Almidón: maíz, papa, trigo.
- Celulosa: presente en paredes celulares de plantas.
- Ácido poliláctico (PLA): producido a partir de la fermentación de azúcares como maíz o caña de azúcar.
- Proteínas: la caseína de la leche o la zeína del maíz.
- Polihidroxialcanoatos (PHA): generados por bacterias en condiciones controladas.
La principal diferencia entre los biopolímeros y los polímeros tradicionales radica en su impacto ambiental. Mientras los segundos tardar siglos en degradarse, los biopolímeros suelen ser biodegradables y/o compostables, dependiendo de su formulación.
Aplicación de biopolímeros en la fabricación de cajas de cartón
El uso de biopolímeros en la fabricación de cajas de cartón no implica reemplazar el cartón como tal, sino mejorarlo funcionalmente mediante su integración en distintas fases del proceso productivo.
Estas mejoras buscan principalmente optimizar la resistencia a la humedad, grasas o contaminantes, sin comprometer la reciclabilidad ni la biodegradabilidad del material final, y son totalmente compatibles con los procesos actuales de maquinaria para cartón, lo que facilita su implementación industrial sin necesidad de realizar grandes modificaciones técnicas.
Los biopolímeros pueden incorporarse en la fabricación de cajas de cartón de diversas formas, por ejemplo:
1.- Recubrimiento superficiales
Una de las aplicaciones más comunes de los biopolímeros en la industria del cartón es su uso como recubrimiento superficial. En este proceso, se aplica una capa delgada de biopolímero sobre la superficie del cartón con el objetivo de mejorar sus propiedades de barrera, especialmente frente a la humedad, aceites, grasas y ciertos gases.
A diferencia de los recubrimientos plásticos tradicionales, como el polietileno, los biopolímeros ofrecen una ventaja ambiental significativa: no interfieren en el proceso de reciclaje del cartón, dificultan su separación en las plantas de reciclaje y muchas veces provocan que el material sea desechado o incinerado en lugar de ser recuperado.
Esto representa un avance importante hacia un embalaje verdaderamente sostenible, que conserva la funcionalidad del cartón sin comprometer su circularidad.
2.- Aditivos en la pulpa
Algunos biopolímeros no se aplican únicamente como recubrimientos superficiales, sino que se integran directamente en la pulpa de celulosa durante las primeras etapas del proceso de fabricación del papel o cartón.
Esta técnica permite que las propiedades del biopolímero formen parte estructural del material, en lugar de añadirse después como tratamiento externo, lo que además asegura una mejor compatibilidad con procesos posteriores como el corte y moldeado en la suajadora de cartón.
Al incorporarse en la pulpa, los biopolímeros mejoran características fundamentales del cartón, como una mayor resistencia mecánica, una mejor flexibilidad, o incluso una mayor capacidad de absorción o de barrera sin necesidad de aditivos sintéticos adicionales.
Además, al no requerir procesos adicionales de recubrimiento o laminado, se reduce la complejidad y el costo energético de la fabricación de cajas de cartón, contribuyendo a una producción más eficiente y sostenible.
3.- Laminados y películas biodegradables
Por último, en ciertos casos, los biopolímeros se emplean en forma de películas ultrafinas que se adhieren al cartón, ofreciendo una solución especializada para aplicaciones que requieren una presentación más cuidada o una protección adicional del contenido.
Estas películas actúan como una barrera física que mejora el desempeño del cartón. Este tipo de aplicación es especialmente común en sectores como el de los cosméticos, o la industria alimentaria, donde no solo se busca preservar el producto, sino también brindar una experiencia visual y táctil más atractiva para el consumidor.
Además, al ser formuladas a base de materiales biodegradables y compostables, como el PLA (ácido poliláctico) o mezclas derivadas del almidón, estas películas no afectan negativamente la reciclabilidad del cartón ni generan residuos peligrosos al final de su vida útil.
Biopolímeros vs cartón convencional
En términos generales, el proceso de fabricación del cartón con biopolímeros mantiene la misma base que el convencional, (formación de la hoja, prensado, secado y corte) pero incorpora etapas adicionales como: la aplicación de recubrimientos biopoliméricos, mezcla en la pulpa y el secado o calibración para mantener la biodegradabilidad.
Aunque estas etapas pueden representar un ligero incremento en los costos de producción, el valor agregado ecológico y funcional es altamente valorado en sectores que priorizan la sostenibilidad.
Por su parte, el cartón convencional representa un alto impacto ambiental, ya que requiere grandes cantidades de recursos naturales como agua y energía, además de estar asociado a la deforestación y por consiguiente a la pérdida de biodiversidad.
Otra de sus limitaciones es que es muy sensible a la humedad, lo que afecta su resistencia y funcionalidad sin recubrimientos adicionales.
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