Polímeros de Soya: adhesivos para etiquetas de botellas

Los adhesivos de caseína se usan comúnmente para aplicar etiquetas a la superficie de botellas de vidrio de cerveza, vino y champaña. Aunque proporcionan el desempeño adhesivo deseado los adhesivos de caseína poseen varios atributos indeseables: calidad de producto inconsistente, situaciones de abastecimiento impredecibles y fuertes fluctuaciones en precio.

Polímeros de soya reconoció la oportunidad de ayudar a los productores de adhesivos a reducir estos aspectos trabajando en una alternativa de la caseína que pueda asegurar producción estable, proveer calidad adhesiva consistente y mejor control de costos. Los polímeros de soya pueden ofrecer esa solución.

¿Por qué proteína de soya? . . . .

Los polímeros de soya se derivan de proteína natural, basada en la planta de soya. Procesos de fabricación especial, incluyendo modificaciones químicas patentadas, han resultado en productos con beneficios funcionales específicos, diseñados para necesidades de usuarios individuales.

Usar polímero de soya en una formulación de adhesivo para etiqueta de botella de vidrio como un reemplazo parcial de la caseína (20-30%), ofrece:

• Calidad de producto consistente / predecible,
• Disponibilidad confiable del producto de un recurso renovable,
• Precio estable,
• Ahorros Potenciales en costo, y, por supuesto,
• Desempeño deseado del adhesivo.

Por ejemplo, comparado con la típicamente fuerte fluctuación del precio de la caseína, la proteína de soya es consistentemente estable. Esto permite a los clientes mejor control de costos de manera más predictiva.

Comparación de Precio Indexado

1989 – 2006, Base 1989

Se encuentra disponible una línea de polímeros de soya soluble al agua, desarrollada para cumplir los requerimientos específicos de aplicaciones industriales particulares. Para adhesivos de etiqueta de botella de vidrio, se recomienda el Polímero de Soya para adhesión optima y comportamiento reológico:

De acuerdo a nuestra experiencia, las formulaciones para adhesivos de etiqueta de botella de vidrio deben cumplir los siguientes requerimientos típicos:

• Contenido de sólidos: 35-40 %, pH 7.0–9.0
• Viscosidad objetivo: 40,000-80,000 cps a 20 rpm y 25º C

Con objeto de lograr el desempeño mencionado, una formulación típica de adhesivo de etiqueta para botella de vidrio conteniendo proteína de soya puede ser como sigue:

El adhesivo puede prepararse usando el siguiente procedimiento de elaboración:

La prueba detrás de nuestra afirmación . . . .

Estudios comparativos entre formulaciones de adhesivos 100% caseína con los que contienen 20% de proteína de soya y 80% de caseína llevan a las siguientes conclusiones:

• Comportamiento de flujo comparable. Estabilidad de fluidez y baja generación de esfuerzo .
• Resistencia al esfuerzo a alta velocidad de embotellamiento.
• Fácil remoción de la etiqueta en baño cáustico.

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La diatomita es una roca silícica, sedimentaria de origen biogénico, compuesta por esqueletos fosilizados de las frústulas de las diatomeas.

Se forma por la acumulación sedimentaria de los esqueletos microscópicos de algas unicelulares y acuáticas. Está compuesta de esqueletos opalinos fosilizados de la diatomea; los esqueletos se componen de la sílice amorfa.

La diatomita se forma por la acumulación sedimentaria hasta formar grandes depósitos con un grosor suficiente para tener un potencial comercial.

Propiedades físicas:

• Aspecto macroscópico: Roca purulenta, fina y porosa con aspecto margoso.
• Color por lo regular blanco brillante (en el caso de alta pureza)
- Pueden estar coloreadas
- Blanco (calcinado con fundente)
- Rosa (calcinado)
- Gris (sin calcinar)
• Alta porosidad
• Volumen de muy baja densidad
• Capacidad para absorber líquidos muy alta
• Capacidad abrasiva suave
• Conductividad térmica muy baja
• Alta resistencia a la temperatura
• Punto de fusión entre 1,400° a 1,750°C
• Peso específico 2.0 (la calcinación la incrementa a 2.3)
• Área superficial 10 a 30 m2/g (la calcinación la reduce a 0.5 a 5 m2/g)
• Índice de refracción 1.4 a 1.46 (la calcinación la incrementa a 1.49)
• Dureza (Mohs) 4.5 a 5 (la calcinación la incrementa a 5.5 a 6)
• Químicamente inerte
• El porcentaje de humedad varía de acuerdo al depósito (entre 10% hasta un 60%)

PRINCIPALES USOS

Filtro-ayuda

La mayor demanda de filtro ayuda se da en la industria de la bebida en general, principalmente en la industria cervecera.

De acuerdo a su proceso de elaboración en general se ofrecen tres grupos con diferentes tamaños de partículas y aplicaciones:

Natural

Sus aplicaciones son en la industria de la cerveza, metales preciosos, vinos, separación de sólidos ultramicroscópicos, etc. Brinda mayor claridad en el líquido filtrado así como menor flujo.

Calcinados

Sus aplicaciones son en los extractos alcohólicos, cerveza, sidra, jugos de frutas en general, adhesivos, productos farmacéuticos, jarabes, tratamiento de agua, vino, levadura, antibióticos, etc.

Calcinados con fundente

Sus aplicaciones son en los aceites vegetales y grasas animales, químicos orgánicos e inorgánicos, aceite para corte de metales, solvente para limpieza en seco, colorantes y pinturas, aceites lubricantes, glucosa, lacas y barnices, jabón, maltosa, pectina, adhesivos, caseína, ésteres de celulosa, sidra, dextrina, grasas, gomas sintéticas, mosto de cerveza, etc.

Carga funcional

Sus aplicaciones son en mayor medida en la industria de la pintura y del plástico.

En la industria de la pintura la diatomita es un eficiente extendedor de pigmentos y agentes mateantes. Con su infinita variedad de formas, las diatomeas se entrelazan con la película de la pintura dándole mayor tenacidad y mejores propiedades de lijado. Sus formas microscópicas irregulares al difundir la luz permiten controlar el grado de brillo al nivel deseado.

La porosa estructura de las diatomeas reduce la tendencia a la formación de ampollas y asegura al mismo tiempo un secado más rápido debido a la mejor evaporación de los solventes.

Es materia prima importante en productos para limpieza y pulimento; en la industria del hule se utiliza en hules naturales y sintéticos para la elaboración de neumáticos, suelas, tacones, rodillos, guantes, empaquetaduras, etc.

OFERTA NACIONAL

La oferta nacional de diatomita está concentrada por el corporativo internacional ubicado en el estado de Jalisco. Su producción se dirige a la fabricación de filtro ayuda de un 60% a 70% en promedio, la producción restante es usada como carga funcional principalmente en la industria de la pintura y plástico.

ESTRUCTURA DE LA OFERTA

La principal empresa productora de diatomita genera el 99.9% de la producción nacional, con una reducida presencia (0.1%) de pequeñas beneficiadoras.

La empresa líder se localiza en el municipio de Zacoalco de Torres, Jalisco; está integrada verticalmente, es decir, comprende los procesos de explotación, beneficio (incluyendo la calcinación) y comercialización. Cuenta con los más grandes yacimientos del país; por su gran capacidad de producción puede abastecer el mercado nacional; establece su liderazgo en términos de calidad y disponibilidad de productos, presenta los precios más elevados pero cuenta con la mayor variedad de presentaciones además de brindar asistencia técnica a sus clientes. Es la única empresa que ofrece diatomita calcinada y mantiene una utilización total de su capacidad productiva. Está conformada de capital 100% extranjero y gran parte de su producción se dirige a la exportación.

Existen ejidos de diatomita que abastecen a pequeñas empresas beneficiadoras y comercializadoras de minerales, cuyos procesos se limitan a la trituración y molienda del mineral. Satisfacen una pequeña parte del mercado, sus ventas son sólo locales, carecen de mercados alternativos de exportación y adolecen de variedad de productos y marcas establecidas en el mercado.

A pesar de existir un gran número de yacimientos de diatomita en el país, son pocos los que están en explotación. En los últimos tres años los pequeños mineros han ido desapareciendo por el control del mercado por parte de la empresa líder.

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Spunbond de polipropileno vs poliéster/rayón

Una de las propiedades más bondadosas de los materiales no tejidos de spunbond polipropileno es su capacidad de filtración de líquidos, comparada hacia cualquier otra tela no tejida de poliéster, rayón, o sus combinaciones. En gramajes superiores a los 25 gramos por metro cuadrado, el paso del agua en la tela de spunbond polipropileno es prácticamente nula, siendo esta la característica esencial que se busca en cualquier ropa médica, cubrebocas, cubrezapatos, etc.

Un cubrebocas que no pueda detener el paso del agua no está cumpliendo su función en lo absoluto, ya que la transmisión de fluidos no se detuvo. En tales casos, el portador del cubrebocas puede recibir material infeccioso/peligroso en su rostro y éste puede traspasar la tela sin ningún problema atacando al portador directamente, o el mismo portador puede involuntariamente expulsar saliva o fluido corporal hacia el exterior (estornudo, mucosidad, etc.), sin que el cubreboca detenga dicho fluido en su totalidad y contaminando su área de trabajo (alimentos, pacientes, etc.)

Prueba del agua

La siguiente prueba es una comparación de la filtración de agua entre dos telas hechas de spunbond polipropileno y otra hecha de poliéster/rayón comúnmente utilizada en desechables económicos, (cubrebocas) Los gramajes de las telas son idénticos.

Al poner en contacto ambas telas con un chorro de agua, los resultados arrojaron que la tela de Poliéster/Rayón permitió el paso del agua casi en su totalidad, mientras que la tela de Spunbond Polipropileno detuvo el agua por completo.

Es claro que la tela no tejida de Poliéster/Rayón no posee capacidad alguna de filtración. Dichos materiales se han usado erróneamente en México para la producción de desechables médicos aún cuando no cumplen con las especificaciones necesarias. Aunado a esto, y contrario a lo que se pudiera pensar, el material de Poliéster/Rayón es inclusive de mayor costo que el de Spunbond Polipropileno.

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