Desecantes – Funcionamiento, tipos y aplicaciones
Entrevista con Marco Nickel, Director General de TROPACK Packmittel GmbH
Los desecantes son un medio probado para prevenir daños por corrosión. ¿Cómo funcionan los desecantes, qué tipos de desecantes existen y son respetuosos con el medio ambiente?
Marco Nickel, Director General de TROPACK Packmittel GmbH, responde a estas y otras preguntas en esta entrevista.
Durante el almacenamiento y el transporte de mercancías metálicas, las condiciones climáticas pueden provocar daños por corrosión. Por ello, es esencial proteger los productos de forma segura frente a la humedad. Una solución probada para ello son los desecantes, que pueden utilizarse de forma flexible y sencilla y resultan especialmente adecuados, entre otras aplicaciones, para proteger piezas metálicas y componentes electrónicos contra la humedad.
Aunque el uso de desecantes en las operaciones diarias de embalaje puede parecer sencillo y flexible, detrás de ello hay un gran conocimiento técnico. En esta entrevista, Marco Nickel, Director General de TROPACK Packmittel GmbH, ofrece una visión completa de las siguientes preguntas:
- ¿Cómo funcionan los desecantes?
- ¿Qué tipos de desecantes existen y para qué se utilizan?
- ¿Cómo sé qué cantidad de desecante debe utilizarse?
- ¿Son los desecantes respetuosos con el medio ambiente y cómo deben eliminarse?sie?
- ¿Qué nuevos retos existen en los envases con desecantes y cuáles son las tendencias, por ejemplo ESD y automatización?
1.¿Cómo funcionan los desecantes?
Existen dos categorías de desecantes que funcionan de maneras fundamentalmente diferentes:
1) Desecantes de acción física
Los desecantes de acción física adsorben* humedad al captar vapor de agua en sus poros. Estos desecantes de acción física no cambian de forma durante el proceso de adsorción; es decir, permanecen sólidos, conservan su tamaño sin modificación de volumen y son químicamente inertes.
Desde el exterior, no es posible saber si los desecantes de acción física están saturados o siguen activos. La excepción son los geles de sílice con indicadores, como el gel naranja o el gel rubí, que cambian de color a medida que avanza la adsorción.
Mediante la adsorción de humedad atmosférica, estos desecantes solo cambian de peso: cuanto más vapor de agua adsorben, más pesados se vuelven.
2) Desecantes de acción química
Los desecantes de acción química absorben* humedad y agua de condensación como parte de una reacción química. Estos desecantes suelen utilizar cloruro cálcico como sustancia activa principal. El cloruro cálcico es especialmente eficaz en entornos con una humedad relativa muy elevada y también absorbe agua de condensación.
Los desecantes de acción química cambian de forma durante la absorción. Por ejemplo, el granulado suele pasar de un estado no saturado a una masa blanda o gelatinosa tras la absorción, más que duplicando su volumen.
2. ¿Qué tipos de desecantes existen y para qué se utilizan?
1) Desecantes de acción física
Los desecantes de acción física pueden, casi sin excepción, entrar en contacto directo con productos sensibles como alimentos y medicamentos, así como con componentes como electrónica y óptica. Los desecantes de acción física se utilizan en envases primarios o como componente en funcionamiento continuo dentro de máquinas y sistemas.
Dentro del grupo de los desecantes de acción física se distinguen los siguientes tipos:
- Arcilla: La arcilla es el “desecante estándar” para bolsas desecantes y el desecante que se introduce con mayor frecuencia en bolsas desecantes que cumplen la norma DIN 55473, desde las bolsas más pequeñas de 1/6 de unidad hasta las bolsas desecantes más grandes de 32 unidades. La arcilla es un producto natural extraído de yacimientos de bentonita en todo el mundo.
- Gel de sílice: Debido a su capacidad de adsorción significativamente mayor en comparación con la arcilla, el gel de sílice es el “desecante estándar” para bolsas desecantes muy pequeñas —de 0,25 g a 5 g de peso de llenado— o para aplicaciones con un espacio de instalación muy limitado. Una mayor capacidad de adsorción significa que se requiere menos espacio.
En las industrias farmacéutica, diagnóstica y alimentaria, el gel de sílice suele ser el desecante preferido. También se introduce en bolsas desecantes conforme a DIN 55473, aunque en ese caso tiene la misma capacidad de adsorción que las bolsas desecantes DIN 55473 rellenas de arcilla.
El gel de sílice es dióxido de silicio amorfo producido químicamente mediante la acidificación de vidrio soluble. - Gel naranja / gel rubí (Gel de sílice con indicador): Los geles de sílice pueden combinarse con un indicador de color para controlar visualmente el grado de saturación del desecante. Gracias al cambio de color del desecante, el usuario puede ver cuándo el gel de sílice está saturado y debe sustituirse.
El gel naranja y el gel rubí son aptos para el contacto con alimentos. Estos geles indicadores se utilizan, entre otras aplicaciones, cuando se desconocen parámetros importantes para calcular la necesidad de desecante y no está claro exactamente cuánta humedad debe adsorberse.
Gracias a la posibilidad de control visual, el gel naranja y el gel rubí también son especialmente adecuados para envases de larga duración. - Tamiz molecular: El tamiz molecular se caracteriza por propiedades cinéticas especiales y es adecuado para la adsorción rápida —“secado intensivo”—, así como para aplicaciones con baja humedad relativa, por debajo del 40 % HR, por ejemplo en cadenas de frío.
En el tamiz molecular, el diámetro del poro, es decir, el “canal” en el que se fija la humedad, está definido con precisión. El diámetro del poro se describe en ångströms y, además de captar humedad, permite también la adsorción de otras moléculas con un diámetro molecular definido, como productos de descomposición gaseosos.
El tamiz molecular es un aluminosilicato cristalino producido químicamente mediante la combinación de óxido de aluminio con dióxido de silicio.
2) Desecantes de acción química
Los desecantes de acción química, especialmente las sales de cloruro cálcico, no son adecuados como materiales de envase primario, ya que pueden dañar los productos en caso de contacto directo.
La aplicación principal de los desecantes de acción química son las bolsas desecantes para contenedores, que se colocan fuera del envase primario —por ejemplo, cajas de madera, big bags o cajas de cartón cerradas— durante el transporte marítimo.
El objetivo de estas bolsas es, en particular, absorber el agua de condensación que gotea desde la parte interior del techo del contenedor. Para su uso en contenedores marítimos fuera del envase primario, los desecantes de acción química son especialmente adecuados, ya que son muy eficientes con humedades relativas elevadas y también absorben agua de condensación, conocida a menudo como “lluvia de contenedor”.
La capacidad de absorción puede alcanzar hasta el 300 % del propio peso de llenado del desecante con humedades relativas muy elevadas, superiores al 80 % HR.
3. ¿Cómo sé qué cantidad de desecante debe utilizarse?
Existe una norma industrial alemana —DIN 55474— en la que se define una fórmula para calcular el número necesario de unidades de desecante. Esta fórmula puede utilizarse para calcular la cantidad de desecante requerida para el transporte y/o el almacenamiento a largo plazo, con el fin de proteger adecuadamente los productos en sus envases frente a la humedad.
En esta fórmula se tienen en cuenta los siguientes parámetros:
Con esta fórmula puede determinarse la cantidad exacta de desecante necesaria, teniendo en cuenta, entre otros aspectos, las láminas utilizadas —como PE o compuesto de aluminio—, las condiciones climáticas a lo largo de la ruta de envío y la humedad relativa existente durante el proceso de embalaje.
Si un desecante se utiliza no solo como material de embalaje, sino también como componente en el funcionamiento continuo de conjuntos o sistemas, la fórmula de la norma DIN 55474 puede utilizarse en un primer paso como orientación y estimación aproximada de la cantidad necesaria de desecante.
4. ¿Son los desecantes respetuosos con el medio ambiente y cómo deben eliminarse?
Los desecantes de acción física pueden considerarse respetuosos con el medio ambiente, ya que no suponen una carga excesiva para el entorno natural. Por consiguiente, todos los desecantes de acción física pueden eliminarse con los residuos domésticos en el caso de consumidores finales privados, o con los residuos comerciales normales en el caso de clientes empresariales.
La arcilla —el desecante más utilizado— se emplea incluso como aditivo en el compostaje, por ejemplo para adsorber ácidos tánicos durante el compostaje de determinados tipos de residuos orgánicos y evitar así que el compost se acidifique.
Las bolsas desecantes estándar en versión antipolvo “B” suelen estar compuestas por un material no tejido con un recubrimiento plástico en el interior como medio de sellado, es decir, un material bicomponente. Por este motivo, estas bolsas desecantes no son 100 % reciclables.
Los desecantes de acción química utilizados como bolsas desecantes para contenedores fuera del envase primario durante el transporte marítimo no son respetuosos con el medio ambiente. Como residuo, los desecantes de acción química, que normalmente contienen cloruro cálcico, deben eliminarse como residuos peligrosos.
5. ¿Qué nuevos retos existen en los envases con desecantes y cuáles son las tendencias?
Automatización: ndependientemente de si las bolsas desecantes se utilizan como parte del embalaje o como componente —por ejemplo, en unidades de control electrónicas—, la inserción o colocación totalmente automatizada de bolsas desecantes en envases o carcasas cobra cada vez más importancia para evitar los costes asociados a los pasos manuales.
Existen numerosas opciones técnicas para almacenar bolsas desecantes como producto a granel en silos protegidos contra el vapor de agua, separarlas automáticamente desde allí y alimentarlas con precisión hacia los envases, por ejemplo mediante brazos robóticos pick-and-place o mediante una “rampa”.
Es útil considerar la integración de un sistema de alimentación de bolsas desecantes desde el primer momento al planificar líneas de embalaje. Naturalmente, los sistemas existentes también pueden ampliarse con una alimentación de bolsas desecantes, aunque las adaptaciones posteriores suelen ofrecer menos flexibilidad.
Además de hacer que el proceso de embalaje sea más eficiente, los sistemas de alimentación automatizados tienen otro efecto positivo: al almacenar las bolsas desecantes en silos estancos al vapor de agua, las unidades de embalaje de las bolsas desecantes pueden diseñarse con tamaños considerablemente mayores, lo que permite ahorrar costes y reducir residuos de embalaje.
ESD: En el sector electrónico se utilizan bolsas desecantes especiales para el embalaje de componentes electrónicos sensibles a descargas electrostáticas —ESDS—.
Estas llamadas bolsas desecantes con protección ESD están fabricadas con un material envolvente no tejido, antipolvo y con recubrimiento antiestático. Las bolsas desecantes fabricadas con este material no tejido especial son disipativas electrostáticamente conforme a DIN 61340-5-3, ya que la resistencia superficial de estas bolsas desecantes “ESD-protective” se sitúa en el rango de > 1 × 10⁴ Ω a < 1 × 10¹¹ Ω.
El marcado de las bolsas desecantes con protección ESD describe la función disipativa electrostática mediante el símbolo correspondiente.
Más que solo humedad: Existen soluciones de embalaje cada vez más sofisticadas en las que la captación de humedad mediante bolsas desecantes estándar no es suficiente para proteger adecuadamente los productos. Por ello, se requieren cada vez más propiedades específicas de diferentes desecantes, especialmente en lo relativo a la cinética de adsorción —la velocidad con la que se absorbe la humedad— y al comportamiento de adsorción bajo distintas condiciones climáticas, como cadenas de frío con bajos niveles de humedad relativa.
Además, cobra cada vez más importancia adsorber no solo vapor de agua puro, sino también otras moléculas, como gases que pueden reaccionar con la humedad. En estos casos, puede utilizarse un análisis químico para seleccionar desecantes con un diámetro de poro definido con precisión, lo que permite la adsorción dirigida de moléculas específicas.
Más información sobre desecantes: https://www.tropack.de/es/productos-desecantes
[* Nota: Adsorción significa que gases o líquidos se fijan a la superficie de un sólido. Absorción, en cambio, significa que estos gases o líquidos se fijan en el interior del sólido.]
Marco Nickel
Marco Nickel es Director General de TROPACK Packmittel GmbH, un fabricante líder de bolsas desecantes made in Germany.
Tras haber trabajado inicialmente como consultor empresarial y gestor de proyectos en el sector bancario, forma parte de TROPACK desde 2016 y cuenta con sólidos conocimientos en el ámbito de los desecantes.
La empresa, con sede en Lahnau-Waldgirmes, ofrece a clientes industriales una amplia competencia en asesoramiento y experiencia en el ámbito de los desecantes para embalajes, aplicaciones industriales y transporte.
TROPACK – puede contar con nosotros
Los productos TROPACK cumplen con los más altos requisitos de calidad según DIN 55473, edición 12/2015. Nuestros desecantes cumplen con las regulaciones relevantes de la Unión Europea (p.ej. EG 1935/2004) y de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos FDA (p.ej. 21 CFR parte 175 o parte 177).
Las normas de calidad de TROPACK se verifican regularmente en forma de certificaciones DIN 55473 e ISO 9001, un aspecto clave tanto para la industria y el comercio como también para los consumidores. Los desecantes de TROPACK son seguros para los alimentos, libres de contaminantes, inodoros y regeneradores. TROPACK excluye el dimetilfumarato (DMF), una sustancia altamente tóxica!