Especificación

Propiedades de barrera: lectura y especificación de OTR y WVTR

La vida útil la determinan dos números. Ambos se citan en unidades que nadie usa en una conversación, ambos carecen de sentido sin las condiciones de ensayo impresas junto a ellos, y ambos se comparan habitualmente entre fichas técnicas que se midieron de manera diferente.

Qué miden los dos números

Uno mide la entrada de oxígeno, el otro mide el paso de humedad en ambas direcciones.

OTR — tasa de transmisión de oxígeno. Cuánto oxígeno pasa a través de una superficie determinada de film en un tiempo dado. Se cita habitualmente como cc/m²/día, a veces cc/100in²/día. Menor es mejor. El oxígeno es lo que oxida las grasas, desvanece los pigmentos y permite trabajar a los microorganismos aerobios, por lo que el OTR es el número determinante para el café, los frutos secos, los snacks, la carne curada y cualquier cosa con alto contenido graso.

WVTR — tasa de transmisión de vapor de agua. Cuánto vapor de agua pasa a través, expresado en g/m²/día. Menor es mejor. Determina si un producto seco se ablanda y si un producto húmedo se seca. Tenga en cuenta que la dirección es bidireccional: el WVTR importa tanto para mantener la humedad dentro como para mantenerla fuera.

Un film puede ser excelente en uno y deficiente en el otro. El EVOH es una barrera de oxígeno excepcional y una barrera de humedad deficiente — y su rendimiento como barrera de oxígeno se degrada al aumentar la humedad, razón por la que normalmente se incluye entre capas de poliolefina que mantienen el agua alejada de él. El PE es lo contrario: buena barrera a la humedad y débil al oxígeno.

Por qué dos fichas técnicas habitualmente no son comparables

Ambas cifras cambian en un orden de magnitud según las condiciones en que se midieron, y las condiciones son la letra pequeña.

El OTR se mide a una temperatura y humedad relativa determinadas. Una cifra tomada a 23°C y 0% de HR tendrá un aspecto mucho mejor que el mismo film medido a 23°C y 90% de HR, especialmente para cualquier estructura que contenga EVOH o nylon. El WVTR se mide igualmente a una temperatura y gradiente de humedad determinados — 38°C al 90% de HR es una condición tropical habitual y da un número mucho mayor que una condición templada.

El espesor también debe declararse. La barrera a través de una capa homogénea es en términos generales inversamente proporcional a su espesor, por lo que una cifra sin espesor adjunto no es una especificación.

Tres cosas que comprobar en cualquier ficha técnica de barrera antes de compararla con otra:

  • Temperatura de ensayo y humedad relativa para cada cifra.
  • El espesor de film al que se aplica la cifra.
  • La norma de ensayo utilizada — los métodos ASTM e ISO no siempre producen resultados idénticos.

Donde faltan esos datos, el número es marketing y no datos. Es razonable pedir el informe completo, y preferimos que se nos pida.

Trabajando hacia atrás desde la vida útil

La dirección útil es desde la vida útil que necesita hasta la barrera que la proporciona, no desde una cifra de barrera hasta una esperanza.

La cadena es: cuánto oxígeno o humedad puede absorber el producto antes de ser inaceptable, dividido por la velocidad a la que el envase lo deja entrar, da el tiempo del que dispone. Para calcularlo necesita cuatro datos:

  • El criterio de fallo — el valor de peróxidos, el contenido de humedad o el umbral sensorial a partir del cual el producto ya no es vendible.
  • El espacio de cabeza — cuánto oxígeno hay dentro del envase en el momento en que se sella. El barrido con nitrógeno cambia la respuesta por completo.
  • La relación entre superficie y volumen — un envase pequeño tiene proporcionalmente más film por gramo de producto y, por tanto, una vida útil más corta con la misma barrera.
  • Las condiciones de almacenamiento — la distribución tropical en ambiente es un problema diferente al de la distribución templada en frío.

Un cálculo orientativo le sitúa en la banda correcta; los ensayos de vida útil acelerados y luego en tiempo real sobre el envase real son los que lo confirman. Cualquiera que prometa una vida útil a partir de una estructura sola, sin los datos del producto, está especulando — incluidos nosotros.

Lo que proporciona cada estructura, a grandes rasgos

Suficiente orden para saber en qué conversación se encuentra antes de pedir cifras.

  • PE monocapa — buena barrera a la humedad, pobre barrera al oxígeno. Adecuado para productos secos no sensibles al oxígeno.
  • Laminado PET/PE — moderado en ambos, buena rigidez e impresión. El caballo de batalla de uso general.
  • PET/AL/PE con papel de aluminio — efectivamente una barrera total a ambos. Opaco, y no es reciclable en ningún flujo normal.
  • Estructuras de PET metalizado — alta barrera, gran parte del beneficio del papel de aluminio a menor coste y peso, pero la capa metalizada es vulnerable al agrietamiento por flexión.
  • Coextrusiones con EVOH — barrera de oxígeno muy alta, sensible a la humedad, necesita capas protectoras en ambos lados.
  • PE o PP monomaterial con barrera recubierta de alta prestación — la vía reciclable. La barrera ha mejorado sustancialmente y ahora cubre muchas aplicaciones que antes requerían papel de aluminio, aunque no las más exigentes.

Esa última línea es la que vale la pena planificar. Si se avecina un requisito de reciclabilidad, la pregunta es si una estructura monomaterial recubierta cumple su objetivo de barrera, y la respuesta es específica de la aplicación. Es un ensayo, no una opinión.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es un buen OTR para el café?

El café tostado necesita una barrera alta de oxígeno y una válvula desgasificadora, porque libera CO2 tras el tueste mientras sigue necesitando que el oxígeno quede fuera. El objetivo específico depende del tueste, la molienda y la vida útil declarada, por lo que se establece a partir de los datos del producto y no de una cifra estándar.

¿Proporciona siempre mejor barrera un film más grueso?

Dentro de un mismo material, en términos generales sí y aproximadamente en proporción. Entre materiales, no — una capa delgada de EVOH o metalizada supera en varios órdenes de magnitud a una de polietileno mucho más gruesa en cuanto a oxígeno.

¿Por qué mi estructura con EVOH tiene un rendimiento inferior en condiciones de humedad?

El EVOH absorbe humedad y su barrera de oxígeno disminuye al hacerlo. Debe estar protegido entre capas de poliolefina, y la cifra de la ficha técnica debe leerse a la humedad que realmente verá el producto.

¿Puede una bolsa de pie monomaterial reciclable igualar a un laminado con papel de aluminio?

No en el extremo superior. Las estructuras monomaterial con barrera recubierta de alta prestación cubren ahora una gran parte de las aplicaciones que antes requerían papel de aluminio, pero los productos más sensibles al oxígeno con larga vida útil siguen fuera de su alcance.

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