Microperforación de film y plástico: Guía de aplicaciones

En el día a día, se ven un sinfín de maneras de realizar perforaciones, con tal cantidad de aplicaciones diferentes que es difícil resumirlas todas. Si se quieren realizar agujeros pequeños en una tela, se usa una aguja de coser; si se quiere hacer un agujero grande en la tierra, se usa una pala; pero, ¿Qué hacemos si queremos conseguir un agujero más fino que un cabello? La respuesta es la microperforación de film y plástico por láser.

¿Qué es la microperforación y en qué se diferencia de la perforación convencional?

Tanto la perforación convencional como la microperforación tienen una base común, que es la de realizar un agujero en un material determinado. Sin embargo, la forma de conseguirlo es muy distinta:

• En el caso de la perforación convencional, se suele utilizar un objeto físico para atravesar otro objeto y, de esta forma, hacer el agujero. Esto se puede ver en las agujas cuando se ponen vacunas, en los martillos hidráulicos cuando hay una obra en la calle o en las flechas lanzadas por los atletas en las Olimpiadas.
• En el caso de la microperforación por láser, el medio que se usa para hacer los agujeros es la luz, por lo que no hay contacto físico entre el aparato que produce el agujero y el objeto a perforar. Esto se debe a que los láseres actúan concentrando luz (y, por tanto, energía) en un punto muy pequeño del espacio, llegando a alcanzar niveles tan altos que permiten hasta evaporar metal y cerámica en milésimas de segundo.

Tipos de film y plásticos que se pueden microperforar

Si la microperforación por láser permite evaporar metales y cerámicas, los cuales tienen puntos de fusión y ebullición elevados, superiores a 1.000 °C, a los films y los plásticos los perforan con muchísima más facilidad, ya que sus temperaturas de fusión y degradación suelen rondar temperaturas inferiores a 500 °C.

A continuación, se presentan algunos de los tipos de films y plásticos más comunes que se suelen microperforar, dependiendo de los siguientes factores:

Tipo de film:

• Plástico: son materiales que necesitan poca energía para ser perforados, por lo que se pueden microperforar con láseres de baja potencia y obtener velocidades de microperforación elevadas.
• Metálico: son materiales que necesitan mucha energía para ser perforados, por lo que se suelen necesitar láseres de mayor potencia y obtener velocidades de microperforación más lentas que con los films plásticos.

Número de capas:

• Film monocapa: está hecho de una única capa de un plástico o metal determinado. Al ser todo del mismo material, con las mismas propiedades, permite controlar de forma más homogénea el resultado de la microperforación.
• Film multicapa: está hecho de dos o más capas de distintos plásticos, pudiendo incluir también capas finas de metales como aluminio. Al contar con distintos materiales, que cuentan con distintas propiedades físicas y térmicas, es más complejo conseguir microperforar los agujeros de forma homogénea y controlada.

Microperforación de film para envases y packaging

La microperforación, debido a sus dimensiones menores de 1 mm, no se puede apreciar con facilidad, pero se usa a diario en los envases y el packaging.

Muchos de los abrefáciles que se pueden encontrar en productos alimentarios se han realizado mediante microperforación, debilitando el material y creando una línea de puntos por la que es más fácil que el envase se rompa para poder abrirlo.

Otras de las aplicaciones más habituales de la microperforación son el control de la atmósfera de los productos frescos o evitar la total estanqueidad de los envases que, en su interior, contienen productos que pueden generar gases.

Packaging alimentario y atmósfera modificada (MAP): control del intercambio gaseoso (O₂ / CO₂) y de la humedad para alargar la vida útil de los productos frescos

El proceso por el cual los envases microperforados conservan las frutas y verduras frescas se basa en la creación de una Atmósfera Modificada Pasiva (AMP o MAP, por sus siglas en inglés), la cual equilibra de forma exacta la respiración del vegetal con el intercambio de gases a través del plástico.

A diferencia de otros alimentos, las frutas y las verduras siguen vivas y respirando después de ser cosechadas, por lo que consumen oxígeno (O₂) y producen dióxido de carbono (CO₂) y vapor de agua. Si se guardan en bolsas totalmente cerradas, el oxígeno se agota rápidamente, haciendo que el exceso de dióxido de carbono fermente anaeróbicamente el alimento y lo pudra; mientras que, si las bolsas están abiertas, hacen que los alimentos se deshidraten y se marchiten.

Mediante la realización de microperforaciones en el packaging alimentario, se consigue reducir la respiración de los alimentos, ralentizando así su envejecimiento, pero sin llegar a asfixiarlos, al permitir la entrada controlada de oxígeno y la salida de dióxido de carbono. Además, las perforaciones permiten la liberación del vapor de agua generado por los vegetales, expulsando el exceso de humedad para evitar la proliferación de bacterias y hongos.

Envases para microondas (válvula de escape de vapor)

Otra de las aplicaciones más comunes de las microperforaciones en el packaging alimentario es la que se utiliza en los envases para microondas.

El proceso de calentamiento por microondas produce un calentamiento muy rápido de las moléculas de agua que hay en el interior de los alimentos, que pasan a fase vapor y provocan un aumento rápido de la presión dentro del envase. Aquí es donde las microperforaciones juegan un papel crucial, al permitir que el exceso de vapor salga del envase y no alcance niveles peligrosos de presión, mientras se calienta con rapidez todo el alimento de forma homogénea.

Aplicaciones industriales, médicas y packaging técnico

La microperforación de plásticos y film no solo se usa en el ámbito alimentario, sino que también tiene aplicaciones en otros tipos de industrias. Algunas de las aplicaciones más utilizadas, dependiendo de la industria, son las siguientes:

• Aplicaciones industriales: hay una gran y diversa cantidad de aplicaciones en la industria, desde emisores de luz o sonido invisibles a simple vista hasta elementos de seguridad frente a incrementos de presión elevados, que permiten el correcto funcionamiento de los equipos a presiones más elevadas de las habituales.
• Aplicaciones médicas: tiene especial interés para la calibración y comprobación de equipos de medición de fugas, ya que permite realizar agujeros (y, por tanto, fugas) de diámetro muy pequeño y controlado. También cuenta con muchas aplicaciones en aparatos de microdosificación controlada y automática de fármacos, ya que la cantidad de agujeros y su diámetro determinan la cantidad de líquido que puede pasar a través de los envases con el tiempo.
• Packaging técnico: en ciertos envases se requieren propiedades especiales, como la posibilidad de actuar de válvula de escape de gases durante el almacenamiento del material o la permeabilidad al gas, pero no a sólidos o líquidos, para permitir que al contenido se le puedan aplicar olores especiales.

Microperforación y control de la ventilación

Uno de los puntos fuertes de la microperforación en los plásticos y el packaging es el control que se puede ejercer sobre la ventilación de los envases, ya que permite controlar los siguientes aspectos:

• Evitar la rotura del envase por aumento de su presión interna, ya sea debido a una generación rápida de vapor de agua en el microondas o a los gases generados por la fermentación de ciertos compuestos con el tiempo.
• Intercambio y renovación del aire del interior, permitiendo la entrada de oxígeno y la salida de dióxido de carbono y humedad.
• Intercambio de olores, mediante la evaporación controlada de fragancias contenidas en los envases, las cuales pasan en forma de partículas de gas a través de las microperforaciones.

Ventajas de la microperforación de plástico y film

Algunas de las ventajas más importantes que se consiguen con la microperforación de plástico y film, comparado con envases que no cuentan con ellas, son las siguientes:

• Productos frescos durante más tiempo.
• Reducción del tiempo de cocinado de alimentos de más del 50 %.
• Evitar la proliferación de bacterias, hongos y malos olores.
• Intercambio de buenos olores entre el interior del envase y el exterior.

¿Cómo elegir el tipo de microperforación más adecuado?

Dependiendo de la aplicación final que se quiera conseguir, se debe utilizar un tipo de microperforación u otro. Aquí se presentan los aspectos más importantes que se deben tener en cuenta a la hora de elegir el tipo de microperforación más adecuado:

• Diámetro del agujero microperforado: es uno de los parámetros más importantes, ya que de él depende el tipo de partícula que podrá pasar a través del envase.
• Número de agujeros microperforados: es también muy importante, ya que determina, junto al diámetro del agujero, la cantidad y velocidad de partículas que podrán atravesar el envase.
• Disposición de los agujeros microperforados: suele pasarse por alto muchas veces, pero de ella depende que la funcionalidad se obtenga de forma homogénea en todo el contenido del envase o incluso que se llegue a conseguir de forma correcta o no.

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