La estructura de laminado de una bolsa se elige en función de aquello de lo que hay que proteger el producto (oxígeno, humedad, luz, aroma, perforación) y durante cuánto tiempo. Esa respuesta decide qué films se combinan, en qué orden y con qué espesor, y es lo primero que preguntará cualquier transformador. Este artículo compara las estructuras de laminado para bolsas más utilizadas en bolsas doypack impresas personalizadas, explica cómo se mide la barrera al oxígeno y a la humedad y muestra cómo convertir un objetivo de vida útil en una especificación de barrera.
¿Qué es la estructura de laminado de una bolsa?
La estructura de laminado de una bolsa es el conjunto de films y capas unidos que forman la pared de la bolsa, y se indica de fuera hacia dentro, por ejemplo PET/ALU/PE. Cada capa cumple una función: la capa exterior soporta la impresión y resiste el calor durante el sellado, la capa barrera (si existe) bloquea el oxígeno, la humedad, la luz o el aroma, y la capa sellante interior forma los sellados y está en contacto con el producto.
Una estructura típica de tres capas es la siguiente:
| Posición | Función | Materiales habituales | Rango de espesor habitual |
|---|---|---|---|
| Capa exterior (impresión) | Soporte de la impresión, superficie brillante o mate, resistencia al calor, rigidez | PET (a menudo 12 µm), BOPP (a menudo 18-20 µm), papel, MDO-PE, BOPE | Films finos; papel según gramaje |
| Capa intermedia (barrera) | Barrera al oxígeno, a la humedad, a la luz y al aroma; resistencia a la perforación | Lámina de aluminio (normalmente 7-9 µm), PET metalizado, PA (nailon), EVOH dentro de una coextrusión, films con recubrimiento | Muy fino en lámina de aluminio y recubrimientos |
| Capa interior (sellante) | Termosellado, resistencia mecánica, contacto con alimentos | Mezclas de LDPE/LLDPE, CPP | Más gruesa; proporcional al tamaño de la bolsa y al peso de llenado |
La capa sellante suele ser la más gruesa del laminado, y su espesor aumenta con el tamaño de la bolsa y el peso de llenado, porque aporta buena parte de la resistencia mecánica y de la resistencia de los sellados. Los espesores exactos se fijan en la revisión técnica en función del producto, el formato y la maquinaria de llenado.
Las capas se unen mediante laminación con adhesivo (son habituales los adhesivos de poliuretano sin disolventes o con disolventes) o mediante laminación por extrusión, en la que el polímero fundido une dos films. Los laminados con adhesivo necesitan un periodo de curado antes del corte longitudinal y de la confección de las bolsas, una de las razones por las que las bolsas laminadas tienen plazos de producción más largos que las de un solo film.
¿Cómo se comparan las estructuras de bolsa más habituales?
Las estructuras principales se diferencian sobre todo en la barrera al oxígeno y a la humedad, el aspecto y la reciclabilidad. El aluminio ofrece la mayor barrera, seguido del PET metalizado; los films transparentes con recubrimiento y las estructuras con EVOH ofrecen alta barrera con transparencia, y el PET/PE o el BOPP/CPP simples sirven para productos con necesidades modestas.
| Estructura (exterior/interior) | Barrera al oxígeno | Barrera a la humedad | Barrera a la luz | Transparencia / aspecto | Aplicaciones habituales | Principales limitaciones |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PET/PE | Baja a moderada | Moderada | Ninguna (salvo impresión en blanco u opaca) | Transparente, brillante; ventanas fáciles | Productos secos con vida útil corta o media, congelados, uso no alimentario | No es de alta barrera; mezcla de polímeros |
| BOPP/CPP | Baja | Buena | Ninguna | Transparente o blanco; tacto firme | Confitería, panadería, snacks secos con vida útil corta | Mala barrera al oxígeno; ventana de sellado más estrecha que la del PE |
| PET/metPET/PE | Alta | Alta | Alta | Metalizado, opaco | Café, frutos secos, snacks, snacks para mascotas | La barrera disminuye si la capa metalizada se agrieta por flexión; sin ventanas |
| PET/ALU/PE | Muy alta si está intacta | Muy alta | Total | Opaco, aspecto metálico | Café de larga vida útil, polvos, complementos alimenticios, líquidos, alimentos sensibles | Las microperforaciones y las grietas por flexión reducen las prestaciones; sin ventanas; no reciclable en los flujos de poliolefinas |
| Papel kraft/PE | Baja (el papel aporta rigidez y aspecto, no barrera) | Baja a moderada | Parcial | Papel natural | Té, productos secos con vida útil corta | Requiere una capa de barrera adicional (metPET, aluminio o film barrera) para productos sensibles; multimaterial |
| Papel kraft/metPET/PE o kraft/ALU/PE | Alta a muy alta | Alta a muy alta | Alta | Papel por fuera, barrera por dentro | Café premium, té, granola | Tres materiales; las ventanas requieren troquelado y parche |
| PE monomaterial con EVOH (p. ej. MDO-PE o BOPE / sellante PE-EVOH-PE) | Alta en condiciones secas; sensible a la humedad | Buena | Ninguna salvo que se metalice | Entre transparente y semimate | Bolsas alimentarias diseñadas para el reciclaje | Menor resistencia al calor y menor rigidez que el PET; la proporción de EVOH está limitada por las directrices de reciclado |
| PP monomaterial con recubrimiento de AlOx o SiOx (BOPP / CPP con recubrimiento) | Moderada a alta | Buena | Ninguna | Transparente | Snacks y alimentos secos diseñados para el reciclaje, algunos alimentos refrigerados | Los recubrimientos finos pueden agrietarse si se flexionan en exceso; la ventana de sellado requiere cuidado |
| PET/PA/PE | Moderada (la PA aporta algo de barrera al oxígeno) | Moderada | Ninguna | Transparente | Comida para mascotas con pienso duro, productos cortantes o pesados, congelados | La PA encarece la estructura; mezcla de polímeros |
Hay dos aspectos que esta tabla no puede mostrar:
- El espesor y el grado importan tanto como el nombre del material. Un film más grueso o mejor metalizado puede superar a una estructura nominalmente «mejor» pero fabricada con materiales económicos.
- Las bolsas terminadas rinden peor que el film plano. Los pliegues del fuelle, las zonas de cierre zip, los orificios de válvula y la manipulación crean puntos débiles. Pregunte siempre si los datos de barrera corresponden al laminado plano o a bolsas terminadas.
¿Qué significan OTR y WVTR?
La tasa de transmisión de oxígeno (OTR) es el volumen de oxígeno que atraviesa un metro cuadrado de material en 24 horas, y suele expresarse en cc/m²/día (de forma más completa, cm³/m²·día·atm). La tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) es la masa de vapor de agua que atraviesa un metro cuadrado en 24 horas, expresada en g/m²/día. Cuanto menor es el valor, mejor es la barrera.
El oxígeno provoca el enranciamiento de los frutos secos y los snacks grasos, la pérdida de frescor y de aroma del café, y la pérdida de color y de vitaminas en muchos alimentos. La humedad reblandece los productos crujientes, apelmaza los polvos y provoca el afloramiento de azúcar; en los productos húmedos ocurre lo contrario: la bolsa debe retener la humedad.
Por qué las condiciones de ensayo determinan si las cifras son comparables
Los valores de barrera solo son significativos si se indican con la temperatura y la humedad relativa, porque ambas modifican las tasas de transmisión. Las condiciones habituales del sector son:
| Medición | Normas de ensayo habituales | Condiciones de ensayo habituales | Por qué importan las condiciones |
|---|---|---|---|
| OTR | ASTM D3985, ISO 15105-2 (métodos con sensor culombimétrico) | 23 °C con 0 % de HR, o 23 °C con 50 % de HR o más | El EVOH y algunos recubrimientos pierden barrera al aumentar la humedad; un valor en condiciones secas puede dar una imagen demasiado favorable |
| WVTR | ASTM F1249, serie ISO 15106 | 38 °C con 90 % de HR («tropicales») o 23 °C con 85 % de HR | Una temperatura más alta aumenta la transmisión, por lo que los valores a 38 °C/90 % suelen ser mucho mayores que los de 23 °C/85 % para el mismo film |
| Entrada de oxígeno en el envase completo | ASTM F1307 y métodos similares para envases | Según el plan de ensayo | Recoge el efecto de los sellados, pliegues, cierres zip y válvulas |
| Resistencia a la flexión | ASTM F392 (flexión Gelbo) seguido de ensayo de barrera o de microperforaciones | Número definido de ciclos de flexión | Muestra cómo se degradan con la manipulación las capas de aluminio, metalizadas y con recubrimiento |
Cuando dos proveedores indican cifras de OTR distintas para «la misma» estructura, lo primero que debe comprobarse es si ensayaron en las mismas condiciones, con el mismo espesor y sobre film plano o sobre bolsas terminadas.
Niveles relativos de barrera
Como los valores publicados varían mucho según el grado y el montaje del ensayo, la mayoría de los tecnólogos piensa en rangos y no en cifras únicas. Como guía de trabajo:
- Los laminados con aluminio ocupan el primer lugar: con la lámina intacta, la transmisión de oxígeno y de humedad es prácticamente nula. En la práctica, las prestaciones quedan limitadas por las microperforaciones y las grietas por flexión.
- El PET metalizado y los films transparentes de alta barrera bien fabricados (AlOx, SiOx, EVOH en condiciones secas) se sitúan en un rango de alta barrera, normalmente entre uno y dos órdenes de magnitud por debajo del PET simple.
- El PET simple y la PA ofrecen una barrera moderada al oxígeno; el BOPP y el PE simples ofrecen buena barrera a la humedad, pero mala barrera al oxígeno.
- El papel, por sí solo, no ofrece prácticamente ninguna barrera a los gases ni a la humedad.
Solicite a su proveedor valores medidos en el laminado propuesto, en las condiciones acordadas, y utilice esas cifras para estimar la vida útil.
¿Cómo se traduce un objetivo de vida útil en una especificación de barrera?
Parta de la cantidad de oxígeno o de humedad que el producto tolera antes de incumplir sus criterios de calidad y calcule hacia atrás la transmisión máxima que la bolsa puede permitir durante la vida útil. Los tecnólogos de alimentos suelen fijar la tolerancia a partir de ensayos del producto; el cálculo de la bolsa es sencillo.
Un ejemplo ilustrativo de cálculo de oxígeno, con cifras hipotéticas:
- Superficie de pared de la bolsa (ambas caras más fuelle): 0,06 m²
- OTR del laminado en las condiciones de almacenamiento: 1 cc/m²/día
- Entrada diaria: 0,06 × 1 = 0,06 cc de oxígeno al día
- En una vida útil de 180 días: entran en el envase unos 11 cc de oxígeno
Que 11 cc sean aceptables depende de la masa del producto y de su sensibilidad. Si los ensayos muestran que el producto solo puede absorber una fracción de esa cantidad antes de deteriorarse, hará falta una estructura con menor OTR, un absorbedor de oxígeno o una vida útil más corta. El mismo cálculo se aplica a la humedad con el WVTR y la tolerancia a la humedad del producto. La entrada real es mayor que esta estimación sobre film plano debido a los sellados, los cierres zip y la manipulación, por lo que conviene aplicar un margen de seguridad y confirmar el resultado con ensayos de conservación en tiempo real o acelerados sobre bolsas llenas.
El inertizado con nitrógeno reduce el oxígeno presente en el envase en el momento del llenado, pero no actúa sobre el oxígeno que lo atraviesa después. Por eso una bolsa inertizada sigue necesitando una barrera adecuada.
¿Dónde queda la tinta en un laminado?
En films exteriores transparentes, como el PET y el BOPP, el diseño suele imprimirse por el reverso (contraimpresión): se imprime en imagen invertida en la cara interior del film exterior y después se lamina. La tinta queda atrapada entre el film exterior y el adhesivo, protegida del roce y alejada del alimento. El brillo lo aporta el film exterior; el acabado mate, un film mate o un barniz.
La elección de tintas y adhesivos sigue siendo importante para el contacto alimentario, porque algunas sustancias pueden migrar a través de capas finas. Para conocer los documentos que conviene solicitar, consulte nuestra guía de conformidad de envases en contacto con alimentos. Para comparar huecograbado, flexografía e impresión digital sobre film, consulte nuestra guía de métodos de impresión de envases.
Cómo elegir una estructura: criterios de decisión
Estos criterios sirven para preseleccionar estructuras antes de hablar con un transformador:
- Producto muy sensible al oxígeno, larga vida útil a temperatura ambiente y sin necesidad de ventana: laminado con aluminio o estructura metalizada, si la vida útil lo permite.
- Café: alta barrera al oxígeno y al aroma, más una válvula desgasificadora unidireccional; los laminados con aluminio y los metalizados están consolidados, y las estructuras monomaterial de alta barrera se prueban cada vez más (para las válvulas, véase características de las bolsas).
- Producto que debe verse: film transparente de alta barrera (con recubrimiento de AlOx/SiOx o a base de EVOH), aceptando una menor protección frente a la luz.
- Producto sensible sobre todo a la humedad (patatas fritas, galletas, polvos): pueden bastar estructuras a base de BOPP o PE, con metalizado si la vida útil es larga.
- Productos pesados, cortantes o duros (pienso, ferretería): añada resistencia a la perforación con PA o con un sellante más grueso.
- Objetivo de reciclabilidad a partir de 2030: parta de PE o PP monomaterial y añada barrera dentro de los límites de las directrices; véase bolsas monomaterial reciclables y el PPWR.
- Aspecto natural o artesanal: exterior de papel kraft, pero especifique una barrera interior para cualquier producto sensible al oxígeno o a la humedad.
Qué indicar al transformador sobre la barrera
Cuanto más precisa sea la necesidad de protección, menos tendrá que suponer el transformador:
- Producto, peso de llenado y si es seco, graso, húmedo o líquido.
- Vida útil objetivo y condiciones de almacenamiento (ambiente, refrigerado, congelado; humedad de la región de venta).
- Sensibilidades conocidas: oxígeno, humedad, luz, aroma, perforación.
- Condiciones de llenado: llenado en caliente, inertizado con nitrógeno, café recién tostado, esterilización o pasteurización, en su caso.
- Datos de ensayo necesarios: OTR y WVTR en condiciones declaradas, sobre laminado o sobre bolsas terminadas.
- Objetivo de reciclabilidad y mercados de venta.
- Si la ventana, el acabado mate o el aspecto de papel son imprescindibles.
Envíe esta lista desde nuestra página de bolsas doypack impresas personalizadas o a través de nuestra página de contacto, y la estructura se propondrá y se confirmará en la revisión técnica.