UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
OSCAR ALBERTO CORNEJO SÁNCHEZ-2013
MATERIALES PARA ENVASE Y
EMBALAJE
Vidrio
• Generalidades
Líquido sub-enfriado o rígido por su alta viscosidad para fines prácticos.
Su uso como envase para alimentos se remonta como mínimo a dos milenios.
El vidrio para envase comprende botellas, frascos, jarros, tarros y vasos. Los sectores de aplicación son diversos y abarcan una amplia gama de productos comestibles: líquidos, conservas, etc
• Materias primas
-Sílice (Si02), extraído de la arena, que es la materia vitrificadora.
- Óxido de sodio (Na20), extraído del carbonato de sodio, que actúa como el agente fundente, con una parte muy
pequeña de sulfato de sodio como afinante. - Óxidos de calcio, magnesio y aluminio (CaO +MgO + Al203), aportados
respectivamente por la roca calcárea, la dolomita y la nefelina, que actúan como agentes estabilizantes.
MEZCLADOR ETAPA DE CALENTAMIENTO ETAPA DE ENFRIAMIENTO MUY LENTO vidrio líquido estaño derretido rodillos
horno con cámara alimentado con petróleo tina de
flotación zona de enfriamiento
- Decolorantes (cobalto y selenio en
cantidades muy reducidas) para los vidrios blancos utilizados envasos, jarras y botes industriales.
- Colorantes (óxidos de hierro, cromo, manganeso,
cobalto, etc.) destinados a obtener los colores deseados.
- Oxidantes o reductores (sulfatos, carbón, azufre) para obtener en especial los matices y las propiedadesfiltrantes que se procuran.
- CLASIFICACIÓN DE ENVASES DE VIDRIO:
a) ENVASES DE PRIMERA ELABORACIÓN
• BOTELLAS O CARRAFAS : en vases de boca angosta, y capacidad de entre 100 y 1500 mL.
• BOTELLONES : de 1.5 a 20 litros o más.
• FRASCOS: de pocos mL a 100 mL, pueden ser de boca angosta o boca ancha.
• TARROS: capacidad hasta un litro o más; tienen el diámetro de la boca igual al de! cuerpo. Si la altura es menor que el diámetro se llaman potes.
• VASOS: recipientes de forma cónica truncada e invertida. B
b)ENVASES DE SECUNDA ELABORACIÓN
• AMPOLLETAS: de 1 a 50 mL para humanos, y hasta 200 mL para uso veterinario. La punta se sella por calor.
• FRASCOS Y FRASCOS-AMPOLLAS. viales generalmente para productos sólidos, de 1 a 100 mL.
• Caracteristicas
a) Es impermeable a los gases, los vapores y los líquidos y excepcional como material de protección y barrera.
b) Es químicamente inerte respecto de los líquidos y los productos alimenticios y no plantea problemas de compatibilidad.
c) Es un material higiénico, fácil de lavar y esterilizar. es inodoro, no transmite los gustos ni los altera.
d) Normalmente transparente, permite controlar visualmente el producto y hacerlo visible para el consumidor.
e) Puede colorearse, lo que constituye una
protección contra los rayos ultravioleta que podrían deteriorar el producto que contiene el envase.
f) Es un material rígido que puede adoptar formas variadas para resaltar los productos.
g) Resiste las elevadas presiones internas que le hacen sufrir ciertos líquidos: Cerveza, sidra,
bebidas gaseosas, etc. (hasta 100 kg/cm2 )
h) Tiene una resistencia mecánica suficiente para soportar los golpes en las cadenas de empacado que trabajan a ritmos elevados, así como
importantes apilamientos verticales durante el almacenamiento.
i) Es un material económico que se produce en grandes cantidades y cuyo perfeccionamiento no cesa, en especial
por la reducción de su peso, conservando
una resistencia mecánica igual, e incluso superior.
j) Es un material clásico, conocido desde hace mucho
tiempo, cuyos problemas de acondicionamiento
(cierre, etiquetado, etc.) están perfectamente estudiados y resueltos.
k) Puede utilizarse para el recalentamiento de productos
alimenticios en hornos clásicos o de microondas.
l) Es un material indefinidamente reciclable y
• Como características negativas
– Fragilidad (vulnerable a impactos, especialmente durante la operación de llenado,
– Peso (que incide negativamente en el
proceso de distribución, ya que una botella de vidrio pesa casi 10 veces más que una de
plástico)
– Coste (consume mucha energía, al necesitar
mantener encendidos permanentemente los hornos; respecto a otros materiales resulta más costoso).
DEFECTOS AFECTAN - Recocido deficiente
- Choque térmico
- Mala distribución del vidrio - Corona inclinada
- Fuera de dimensiones
MaquinabÜidad
- Oclusiones o incrustaciones (trozos de vidrio, piedras o puntos negros)
- Pliegues - Rebabas - Arrugas
Apariencia
- Puntos negros que colorean o afectan el sabor del producto
- Problemas de acabados, como corona mal formada, que permite el inter-cambio de gases
Reacción de¡ producto
• Propiedades
a) Resistencia mecánica del vidrio:
Su tensión teórica de ruptura es de
alrededor de 14.000 MN (meganewtons)/m2,
lo que lo convierte en uno de los materiales más resistentes que existen. Esta elevada resistencia corresponde a una gran rigidez de la red vítrea.
Las cualidades mecánicas del vidrio se
deterioran con rapidez en función de la
densidad ( 1.7 a 3.1 gr/cm3) y la gravedad
de los defectos de superficie generados en el molde de fabricación
CELDA UNITARIA
POSICIONES ATÓMICAS
• Propiedades térmicas:
El espesor de la pared es un factor decisivo para la resistencia a las alteraciones
térmicas, los recipientes pequeños resisten
mejor que los grandes.
Si la alteración térmica se traduce en un
rápido calentamiento externo, los esfuerzos
de tensión se manifiestan en la superficie interna del artículo y los de compresión en
el exterior, lo que disminuye el peligro de
• Propiedades ópticas:
Los vidrios llamados “blancos” están
constituidos únicamente de sílice y
transmiten casi toda la luz del espectro visible.
Impurezas que contienen las materias
primas, como el hierro o el cromo, producen
la decoloración del vidrio
• Transmisión de rayos ultravioleta:
El vidrio tiene gran poder filtrante, dada la
elaboración del vidrio, en condiciones de alta
reducción, o a la inversa, en condiciones de alta oxidación.
• Transmisión de rayos infrarrojos:
Los vidrios presentan una banda de absorción
importante asociada con la presencia del hierro.
Esa banda desempeña una importante función en cuanto modifica las propiedades de
absorción y emisión de radiaciones térmicas.
– Inercia química:
El vidrio posee una gran estabilidad química en presencia de cualquier líquido normal o
comestible y que pueda considerarse una sustancia inerte.
Principales líneas y
Bebidas no retornables
El espesor debe estar uniformemente distribuido, con suaves
transiciones entre paredes, fondo, hombros y cuello. Actualmente los valores que se aceptan en máquinas modernas son de 3 a 5 mm para envases retornables y 2.2 a 2.5 mm. para no retornables.
El vidrio ámbar protege el contenido en un rango de longitud de onda de 2900 a 4500 milimicrones o Amgstroms; el color humo filtra los rayos ultravioleta, y el color esmeralda es efectivo para el ultravioleta visible.
El cuadro muestra, en una escala comparativa del 1 al 10, la resistencia mecánica y presión interna que presentan diversas formas de envase.
No existe ningún impedimento para tener cualquier tipo de cierre, ya que el vidrio brinda un cierre hermético que se puede abrir y volver a cerrar.
PAPEL Y CARTÓN
• EL PAPEL-GENERALIDADES
El papel es un conglomerado de fibras de
celulosa dispuestas irregularmente, pero
fuertemente adheridas entre sí, en una supeficie plana.
El papel se elabora a partir de celulosa
vegetal, la cual puede provenir de la madera, el algodón, el lino, la caña de azúcar, la paja, el
bambú, la alfalfa, el ramio y el moral de papel, de todos los cuales la madera es la fuente de obtención más común.
• La parte maderera del árbol consiste en un 50% de fibras de celulosa, 30% de lignina, 16% de
carbohidratos y un 4% de otros materiales como proteínas, resinas y grasas, siendo de todas ellas la celulosa la que se convierte en papel.
El tamaño de las fibras y el ángulo de las cadenas de celulosa determinan la
maquinabilidad y la resistencia del papel.
Las fibras, las que provienen de maderas suaves tienen aproximadamente 4 mm de largo, mientras que en las maderas duras, miden 1 mm.
Dos hombres
asierran un grueso árbol en troncos.
• a mayor ángulo (capas exteriores) menor resistencia y viceversa.
OBTENCIÓN DE LA PULPA a) Proceso mecánico:
La madera es procesada a través de una piedra de molino hasta hacerse polvo, La pulpa obtenida por este método conserva
todos los componentes de la madera, por lo que es la más económica.
Útil en papeles que no requieren brillantez ni
resistencia como el papel periódico y papel
En la fábrica de papel primero se
astillan los troncos y luego se mezclan con químicos para hacer la pulpa, la que después se lleva a una máquina elaboradora de papel. El exceso de agua se drena y el papel húmedo es prensado, secado y posteriormente
laminado para alisar su superficie
b) Proceso químico:
b.1) Proceso a la sosa: tratada con sosa cáustica y carbonato de sodio.
b.2) Proceso al sulfato o Proceso Kraft: se les adicionan sulfatos. La pulpa obtenida
por este método es más resistente que la
anterior, de ahí que al papel fabricado con
ella se le llame kraft, es decir, resistente
en alemán.
• usa ácido sulfuroso y piedra caliza. La pulpa es menos resistente que la obtenida
por el proceso kraft y el papel fabricado con
ella se deteriora al paso del tiempo.
c) Proceso semiquímico: para maderas
duras a las que se les agrega sosa cáustica o sulfito de sodio para suavizarlas.
El papel obtenido por este método tiene buena resistencia y rigidez por lo que se
PROCESO DE FABRICACIÓN DEL PAPEL lavado y blanqueado pulpa de madera batidora para fibra de madera el digestor transforma astillas en pulpa Se agrega agua cinta de malla metálica cilindros calientes bobina de papel seca Pesados rodillos
dan acabado liso (calandrado
Cilindros de presión
• ADITIVOS QUÍMICOS
El encolado es necesario para asegurar la impermeabilidad del papel, por lo que a la pasta se le agregan substancias que reducen la absorción de líquidos.
Los papeles encolados son utilizados en envolturas, bolsas, envases de
alimentos, cartones para cajas, cartón corrugado y cartón sólido.
• Muchos papeles usados en envases
necesitan ser impermeabilizados, para lo cual se les trata de tal manera que
sean impenetrables ante el agua, ante las grasas y ante el aire.
• Para esto se les trata con mezclas de parafina, ceras microcristalinas,
almidones, otras sustancias similares a la cera, materias plásticas o de aluminio.
• Para aumentar la densidad del papel, para hacerlo más blanco, opaco, para tapar los intersticios, etc. Se le agregan cargas
como, el caolín, el talco, la tiza, la barita y el carbonato de calcio.
PROPIEDADES QUE DEBE TENER EL PAPEL PARA ENVASE
a) RESISTENCIA A LA ROTURA POR TRACCIÓN, ALARGAMIENTO, AL REVENTAMIENTO Y AL PLEGADO.
b) RESISTENCIA A LA FRICCIÓN: la resistencia a
la fricción estática y quinética para evitar el movimiento de las capas de papel en un
envase se logra tratando las superficies con un agente antideslizante como la sílica coloidal.
c) GRADO DE SATINADO: es aquel que influye de ta manera en el resultado de la impresión
c) RESISTENCIA AL AGUA: Es esencial en los
papeles para envase.
e) PROPIEDADES ÓPTICAS: En especial la opacidad, el brillo y la blancura.
Por esta razón se matiza con tintes azules la mayoría de papeles blancos para tratar de
superar la tonalidad amarillenta y hacerlos aparecer más blancos a la vista.
h) RESISTENCIA A LA LUZ : se refiere a la
resistencia a la decoloración o amarillento del papel al exponerlo a la luz.
i) BARRERA A LÍQUIDOS O VAPORES: para
proveer esta barrera, el.papel o el cartón deben ser combinados con materiales que ofrezcan protección tales como las ceras, las películas plásticas y el foil de aluminio en forma de
recubrimiento.
j) PH: . los papeles de PH bajo (por debajo de 7), son ácidos, se autodestruyen.
Los papeles de PH 7 o neutrales, tienen
mejores oportunidades de vida. Los papeles alcalinos (de PH 7 a 8.5 aproximadamente) tienen el mayor potencial de larga vida. Es un
punto a tomar muy en cuenta para definir la vida útil de nuestro envase.
• PAPEL UTILIZADOS PARA ENVASE
-PAPEL KRAFT: Es muy resistente, por lo
que se utiliza para la elaboración de papel tissue, papel para bolsas, sacos multicapas y papel para envolturas; asimismo, es base de laminaciones con aluminio, plástico y
otros materiales.
Puede ser blanqueado, semi-blanqueado, coloreado o utilizado sin blanquear.
-PAPEL PERGAMINO VEGETAL: posee
propiedades de resistencia a la humedad así como a las grasas y a los aceites. Es utilizado para envolver mantequilla,
margarina, carnes, quesos, etcétera. Así como para envasar aves y pescado.
También se utiliza para envolver plata y metales pulidos.
-PAPEL RESISTENTE A GRASAS Y PAPEL
CLASSINE: son muy densos y tienen un alto grado de resistencia al paso de las grasas y los aceites. En la industria alimenticia se utilizan con frecuencia.
-PAPELES TISSUE: elaborados a partir de
pulpas mecánicas o químicas, se utiliza para proteger algunos productos eléctricos, envases de vidrio, herramientas, utensilios, zapatos y bolsas de mano.
-PAPELES ENCERADOS: buena protección a
los líquidos y vapores. Se utilizan mucho
para envases de alimentos, especialmente
repostería y cereales secos, también para la industria de los congelados y para varios
BOLSA Y SACO
Contenedores no rígidos, manufacturados de papel o de su combinación con otros
materiales flexibles.
Las bolsas contienen menos de 11.5 kg,
mientras que los sacos contienen un peso
superior.
SACO DE PAPEL MULTICAPAS
Manufacturado con 3 a 6 capas de papel
kraft, usualmente de 70, 80 o 100 gr/m2. Es de uso rudo.
CARTÓN
• El cartón es una variante del papel, se compone de varias capas de éste, las
cuales, superpuestas y combinadas le dan su rigidez característica. Se considera
papel hasta 65 gr/m2; mayor de 65
• CONSIDERACIONES EN UN CARTÓN PARA ENVASE PLEGADIZO
a) CALIBRE: Éste se determina en puntos (1 punto equivale a 0.001 pulgadas) según el peso del producto a envasar.
b) HILO: En una caja, la resistencia
estará determinada en gran medida por la dirección del hilo del cartón.
c) EFECTOS DE LA HUMEDAD EN LA RIGIDEZ DEL CARTÓN :El cartón, en
presencia de humedad tiende a cambiar sus propiedades mecánicas,
CARTÓN CORRUGADO
El cartón corrugado contiene dos
elementos estructurales: el liner y el
material de flauta, también llamado
médium con el cual se forma propiamente el corrugado.
Tipos de cartón corrugado
a) Cartón corrugado cara simple o sencilla:
Está compuesto por un papel “liner” adherido
a la flauta. Este material se utiliza únicamente para embalar ciertos objetos o en materiales
separadores. No se utiliza para la fabricación de cajas.
b) Cartón corrugado doble cara o pared sencilla:
– Presenta como caras exteriores dos papeles
“liner” que encierran la flauta. Más del 90% de las cajas de cartón corrugado se fabrican en esta forma.
c) Cartón corrugado de cara doble – doble:
Presenta dos caras exteriores con papales “liner” entre los que hay dos ondulaciones
separadas por un tercer “liner”,lo que hace un total
de cinco papeles. Este tipo de cartón
se utiliza para embalajes de gran resistencia en particular los de exportación.
d) Cartón corrugado de triple:
Este tipo de cartón está compuesto por siete
papeles, entre ellos ondulaciones. Son pocos los fabricantes que lo elaboran. Se destina a
aplicaciones muy especiales como productos básicos, granos a granel, etc.
DIAGRAMA DE CÓMO SE FABRICA EL CARTÓM CORRUGADO
DIAGRAMA DE CÓMO SE FABRICA EL CARTÓN CORRUGADO
• La flauta más corriente es la de tipo “C”, que ha reemplazado en gran medida al tipo “A” porque
requiere menor cantidad de papel (aproximadamente un 15% menos).
-La flauta tipo “A” da una resistencia superior a la comprensión vertical, la tipo “C” es inferior en un 15% aproximadamente, y la tipo “B” es inferior en un 25%.
-La flauta tipo “B” presenta mayor resistencia a la compresión plana (un 50% mayor que la flauta tipo “A”y un 25% mayor que la flauta “C”).
PLASTICOS
• Los plásticos
son sustancias
que
contienen como ingrediente esencial una
macromolécula orgánica llamada
polímero
. Estos polímeros son grandes
agrupaciones de
monómeros
unidos
mediante un proceso químico llamado
polimerización.
• El término plástico en su significación más general, se aplica a las sustancias de distintas estructuras y naturalezas que carecen de un punto fijo de
ebullición y poseen durante un intervalo de temperaturas propiedades de elasticidad y
flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones.
• En el sentido restringido, denota ciertos tipos de materiales sintéticos obtenidos mediante fenómenos
de polimerización o multiplicación artificial de los
átomos de carbono en largas cadenas moleculares de compuestos orgánicos derivados del petróleo y otras sustancias naturales.
Clasificación de los plásticos
a) Según el monómero base:
En esta clasificación se considera el origen del monómero del cual parte la producción del
polímetro.
a.1) Naturales: Son los polímeros cuyos
monómeros son derivados de productos de origen natural con ciertas características
como, por ejemplo, la celulosa, la caseína y el caucho, hule, brea.
a.2) Sintéticos: Son aquellos que tiene origen en productos elaborados por el
hombre principalmente derivados del
petróleo y del gas natural y que son producidos en procesos del campo,
usualmente conocidos como petroquímica. Ej. El nylon el polietileno, etc.
El primer plástico moldeable disponible fue el celuloide, formado por nitrato de
b) Según su comportamiento frente al calor
b-1) Termoplásticos: es un plástico el cual, a
temperatura ambiente es plástico deformable, se derrite a un líquido cuando es calentado y
se endurece en un estado vítreo cuando es
suficientemente enfriado.
Son polímeros de alto peso molecular, los que poseen cadenas asociadas por medio de
débiles fuerzas (polietileno); fuertes
interacciones dipolo-dipolo y enlace de hidrógeno; o incluso anillos aromáticos apilados (poliestireno).
• Sus propiedades físicas cambian
gradualmente si se funden y se moldean varias veces. Los principales son:
o Resinas celulósicas: Obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la parte leñosa de las plantas. Ej. El rayón.
o Polietilenos y derivados: Emplean
como materia prima al etileno obtenido del
craqueo del petróleo que, tratado
posteriormente, permite obtener diferentes
monómeros como acetato de vinilo,
alcohol vinílico, cloruro de vinilo, etc.(PVC, el poliestireno, el metacrilato, etc.)
o Derivados de las proteínas: Pertenecen a este grupo el nylon y el perlón, obtenidos a partir de las diamidas.
o Derivados del caucho: Son ejemplo de este grupo los llamados comercialmente pliofilmes,
clorhidratos de caucho obtenidos adicionando ácido clorhídrico a los polímeros de caucho.
b.2) Termoestables
Aquellos plásticos en los que durante su proceso de moldeo o calentamiento ocurre una reacción química de polimerización, de tal manera que al terminar
este proceso, estos materiales ya no son susceptibles de una nueva fusión.
PLÁSTICO
Generalmente para su obtención se parte de un aldehído.
o Polímeros de fenol: Son plásticos duros, insolubles e infusibles, pero si durante su
fabricación se emplea un exceso de fenol se obtiene termoplásticos.
o Resinas epoxi.
o Resinas melamínicas. o Baquelita.
o Aminoplásticos: Polímeros de urea y
derivados. pertenece a este grupo la melamina.
o Poliésteres: Resinas procedentes de la esterificación de polialcoholes, que suelen
emplearse en barnices. Si el ácido no está en exceso, se obtienen termoplásticos.
Inyección y soplado en un molde para la formación de botellas de plástico, con un buen acabado del cuello.
c) Elastómeros
Los hules sintéticos o elastómeros
después de haber sido deformados por la aplicación temporal de una fuerza
regresan rápidamente a sus dimensiones iniciales.
Los elastómeros se forman sin la adición de diluyentes ni plastificantes y,
dependiendo de su naturaleza química,
pueden ser termofijos o termoplásticos.
Ej, de elastómeros son: poliuretanos
ELASTÓMEROS TERMOESTABLES
Principales materiales plásticos para
envase y embalaje
• POLIETILENO (PE)
es el plástico más importante usado en envases y embalajes. Se clasifica en tres grupos principales:
A) PEBD (polietileno de baja densidad): 0,910 a 0,925 g/cm3.
Más utilizado en el envasado, en forma de películas, sobre todo para la producción de bolsas. El PEBD
admite fácilmente el termosellado. La gama de los PEBD está formada por diversos materiales que contienen agentes resbalantes o antiresbalantes,
Material para envasado resistente y flexible
con usos múltiples.
B) PEMD (polietileno de densidad media):
0,926 a 0,940 g/cm3.
Utilizado en aplicaciones que requieren
mayor rigidez o un punto mayor de
ablandamiento. Sin embargo, el PEMD es
algo más caro que el PEBD.
B) PEAD (polietileno de alta densidad):
• Es un material más rígido que los dos anteriores. Puede someterse a temperaturas que alcanzan los
120 ºC, lo que permite utilizarlo como embalaje esterilizable por vapor.
Sirve para la fabricación de sacos tejidos. Sin embargo, para ésta última aplicación, es más común el polipropileno.
• Buena protección contra la humedad y el agua (dependiendo de la densidad utilizada). El PE es
fácil de sellar en caliente y conserva su
flexibilidad a temperaturas muy bajas. Puede emplearse en congelación profunda, a -50 ºC.
El PE, especialmente el PEBD, es muy
permeable al oxígeno y presente baja resistencia a las grasas. Si este material
está mal convertido libera un olor
desagradable cuando la temperatura de extrusión es muy alta.
El PEBD es difícil de manejar en la
maquinaria de envasado, sobre todo a su
• POLIPROPILENO
Plástico olefínico más rígido que el PE,
ofrece mayor resistencia a la ruptura, más transparente y menos permeable que el PE.
Su ablandamiento alcanza la temperatura de
150ºC, por lo que permite utilizaciones
farmacéuticas que requieren la esterilización
en autoclave.
Se utiliza para el envase de bocadillos que
pueden calentarse o incluso hervirse, dentro del mismo.
• Sustituye al celofán, por ej., en el envase de paquetes de cigarros. Sin embargo, el PP
puede romperse a temperaturas muy bajas.
Es muy transparente e impermeable a la
humedad y a la mayoría de los aromas. Sin embargo, es difícil de termosellar a menos que esté coextruido con PE.
La aplicación más común del PP es en
• POLIESTIRENO (PS)
Producido por polimerización del estireno. Muy permeable al vapor de agua y a los gases, baja resistencia al impacto.
Usado en charolas y potes, para legumbres y
carnes frescas, yogur y otros productos lácteos. útil como película para envolver frutas y legumbres
como los tomates y las lechugas.
El vapor caliente causa que el pentano presente en el material se expanda y forme una estructura celular.
• sirve como material de relleno en el interior de embalajes que contienen objetivos
delicados, charola para fruta, carne fresca,
pescado húmedo, pasteles, galletas, huevos, etc.
• POLIESTERES (PET)
Plásticos de ésteres lineales, se fabrican
• El poliéster tiene gran resistencia mecánica y
soporta temperaturas que puedan alcanzar
los 300 ºC. La película de poliéster es una
buena barrera contra el vapor de agua y es resistente a los solventes orgánicos, pero es
difícil de sellar, por lo que a menudo es
coextruido laminado con polietileno.
En combinación con aluminio y PE, ofrece un excelente material para el envasado al
vacío de café o de productos cárnicos, etc. A veces se utiliza para productos que pueden hervirse con su envase (bolsa), sobre todo por su resistencia a las altas temperaturas.
Unas de las aplicaciones más recientes
del poliéster es en forma de poli tereftalato de etileno (PET), destinado a botellas de
bebidas carbonadas. El PET se obtiene por la reacción del ácido tereftálico ó el
dimetiltereftalato con el etilenglicol.
El PET tiene la misma transparencia y brillo del vidrio, es resistente a los aceites y las
grasas, baja permeabilidad a los gases,
buena resistencia a los impactos y a la
presión interna, e inercia total al contacto
Se utiliza para botellas de bebidas
carbonatadas, aceites, vinagres y charolas
para comidas pre cocinadas. Cuando se
combina con capas de otros materiales
barrera es utilizado para cerveza y bebidas vitaminadas.
El CPET (PET cristalizado) es resistente a la abrasión y a los impactos, puede soportar
temperaturas comprendidas entre -25º C y
El APET ( PET amorfo) es muy rígido, resiste a la abrasión, los impactos, la intemperie, el rasgado y las repetidas
flexiones. Es un material recomendado
para cartón plástico (cajas plegables),
charolas transparentes, tapas
embisagradas, envases tipo ampolla, cajas-charola para exhibir pastillas y galletas, etc.
Bandeja Thermipack para comidas «listas para cocinar>. Es una bandeja de doble fondo. Entre ambos fondos hay una almohadilla humedecida. La bandeja está envuelta por una película retráctil, que permite visualizar el producto
Bandeja CRYIOVAC BDF para comidas «listas para
calentar». Son bandejas flexibles, con una vida útil de 5 a 15 días. Se pueden calentar en hornos convencionales o en microondas
• POLIAMIDA (PA)
El nylon es una versión registrada, tiene una excelente resistencia mecánica y al
calor.
• Su punto de fusión que pueden
alcanzar los 250º C., se utiliza en algunos
envases multicapa, especialmente en aquellos para envasado al vacío, para cortes de carnes frescas o quesos, en
máquinas de termoformado, artículos esterilizados para los hospitales, con diferentes películas de PE.
POLICLORURO DE VINILO(PVC
)El PVC rígido, es impermeable al vapor del agua y a los gases, es resistente a las grasas.
Se utiliza para envases termo formados
para mantequilla y margarina. Su
transparencia le permite ser usado en la fabricación de botellas para agua mineral o aceites de mesa y jugos de fruta, así
El PVC plastificado se utiliza para el
empacado de carnes y pescados en buen estado, frutas, legumbres y otros productos
frescos. Igualmente puede utilizarse para
el flejado de cargas paletizadas. También existen otras películas de PVC plastificado
que sirven para el empacado de discos.
El PVC presenta una baja estabilidad térmica.
• POLIClORURO DE VINILIDENO (PVDC
)
Conocido como Sarán, tiene excelentes propiedades de barrera a gases, vapor de agua, oxígeno yanhídrido carbónico.
Utilizado en laminados con papel y cartón. Es la mejor entre todas las películas plásticas que
actualmente existen en el mercado, el PVDC es
un material de amplia utilización para productos que requieren una fuerte protección, en especial los
productos que son perjudicados por la humedad.
• CELULOSA REGENERADA (CELOFAN)
Producida a partir de una pulpa química muy pura, de origen vegetal.
El tipo más utilizado es la clase MSAT
resistente al vapor de agua, termosellable, transparente y permite la aplicación de tintas.
Puede recubrirse de nitrocelulosa o de
PVDC, que le dan buena resistencia al
vapor de agua y facilidad para el sellado, además de sus cualidades de protección contra los gases y los olores.
Pero en el sellado puede perder adherencia con la laca de PVDC.
Se puede utilizar laminados de celofán-cera-celofán, o de celofán-pegamentos-celofán.
ACETATO DE CELULOSA (AC)
Debido a su brillo y transparencia, se usa
para poner ventanas en los envases opacos,
útil en los envases termo formados o
envases-ampolla (“blister”).
CARACTERISTICAS GENERALES
DE LOS PLASTICOS
• Resistencia a la tensión
La tensión expresa la fuerza necesaria
para la ruptura de un material al estirar una
sección transversal dada del mismo.
Las películas de poliéster o PPO tienen una
resistencia a la tensión muy elevada, que
normalmente excede los 400 kp/cm2, el celofán puede alcanzar valores demás de 600 kp/cm2, mientras que el PEBD ofrece una resistencia
• Resistencia al rasgado
Factor importante, que determina directamente la utilización final de numerosas películas para envase y embalaje. Ésta indica la facilidad de manejo de las películas en operaciones
automáticas de máquina.
• Resistencia al impacto
El método de medición consiste en dejar caer un peso de una altura determinada sobre la
película plástica y registrar la fuerza relativa
• Rigidez
Máxima resistencia a la compresión con un espesor mínimo de sus paredes. La
rigidez se determina aplicando un peso a
la película estirada y midiendo la tasa de
deformación.
• Estabilidad térmica
El punto de ablandamiento, el cual
corresponde a la temperatura a la que la
estructura rígida de los termoplásticos
Se determina por una pequeña pieza de prueba, sometida a un calentamiento
controlado, seguido por la medición de la
temperatura a la cual, una aguja de un
determinado peso, penetra en dicha pieza
a la profundidad de un milímetro.
• Índice de fusión (Índice de
fluidez)
Expresa la cantidad (en gramos) de
plástico que pasa por el orificio, en un
• Resistencia al termosellado
Es la medida de la fuerza necesaria para
separar dos superficies de plástico termo sellado.
• Quebradizo de los plásticos
La estabilidad física implica que la
película conserva sus propiedades
cuando es expuesta a cambios
• Resistencia a la humedad
Protección contra la humedad del aire, mientras que otros requieren envases y
embalajes que impidan la evaporación de
la humedad que contienen.
L a prueba consiste en extender un
trozo de plástico sobre un recipiente que contiene agua, y colocarlo en una
cámara con un agente deshidrante, que
absorba el agua transmitida a través de la película plástica.
El índice de permeabilidad al vapor de agua o de permeabilidad a la humedad se
expresa en gramos de agua por metro
cuadrado de película en 24 horas.
• Barrera contra gases
El índice de transmisión de gases
específicos como el nitrógeno, el
anhídrido carbónico o el oxígeno a través
de un plástico debe medirse para
determinar las propiedades de barrera contra gases.
El café, por ejemplo, libera dióxido de carbono, que el envase debe dejar salir
para evitar que se hinche, como
consecuencia de la presión interna. Por otra parte, ese mismo envase debe
prevenir cualquier influencia del oxígeno
ya que podría deteriorar el producto.
Sin embargo para el envasado de carnes
frescas que exigen la presencia de
oxígeno para conservar su color rojo brillante.
• En el procedimiento de medición de la
permeabilidad a los gases se trata de
determinar la cantidad de un gas
determinado que se transmite a través
del material durante cierto período. Los
valores así obtenidos se expresan en
centímetros cúbicos de gas por metro cuadrado en 24 horas.
• Elongación
Es la cantidad que puede estirarse de un material plástico sin que se fracture.
• El alargamiento se expresa en
porcentaje de la longitud original del
material. El PP y el PVC registran valores
muy elevados, que pueda alcanzar 450%
y más, mientras que el poliéster y el PS
acusan valores muy bajos.
Útil en bolsas y sacos de gran contenido.
• Dureza
La dureza del material plástico se mide por la
profundidad de la marca que se forma en el material, al utilizar el aparato de pruebas de Rockwell. Cuanto mayor es el valor de
Rockwell, más duro es el material ensayado.
• Elasticidad
Esta propiedad expresa la facultad de un material de recuperar su forma original,
después de haberse sometido a un esfuerzo.
Para el cono de diamante:
Dureza Rocwell = 100 - h / 0,002
Para el cono de acero:
Dureza Rocwell = 130 - h / 0,002
Las cargas a aplicar pueden ser: carga previa P0 [kgf] 10 carga principal P1 [kgf] 50 90 140carga total Pf [kgf] 60 100 150 INDENTADOR
Esto se llama “memoria plástica”.
• Estabilidad dimensional
Bajo el efecto de la humedad, los
envases y embalajes de material plástico
pueden alagarse, retraerse o no
reaccionar en forma alguna, dependiendo de su estabilidad dimensional.
• Deslizamiento
El deslizamiento de la película plástica es
el frotamiento que resulta de su contacto con la superficie de otro plástico.
Puede medirse por la utilización de un plano inclinado y se determina la resistencia al
deslizamiento. Existen tres categoría:
• Deslizamiento elevado (coeficiente de fricción: 0,1 a 0,3).
• Deslizamiento medio (coeficiente de fricción: 0,3 a 0,5).
• Deslizamiento bajo (coeficiente de fricción: superiora 0,5).
• Permeabilidad al aceite y la grasa
Cuando el producto envasado contiene
materias grasas.
Se determina colocando una delgada capa de arena mezclada con determinada cantidad de aceite o trementina en la superficie de la
película colocada sobre un papel absorbente.
Se calcula el tiempo necesario para que el
aceite atraviese la película y se manifieste en el papel.
• Opacidad y brillo de la superficie
Se determina midiendo la cantidad de luz
que difunde o atraviesa la película. El brillo,
se mide por la cantidad de luz reflejada por la
muestra. Se proyecta un rayo de luz sobre
la superficie de la película con un ángulo fijo y se calcula la cantidad de luz reflejada
mediante un medidor de intensidad luminosa.
Algunas películas arden con facilidad, como el celofán. Otras, como los
ionómeros, arden lentamente, pero se
funden mientras arden y forman gotas
flameantes. El PVDC se apaga por sí solo; y el PVC rígido, en cambio, es muy difícil de encender.
LAMINACIONES
Comprende la combinación de dos o más
películas, papeles o foils procedentes de dos bobinas con adhesivos. De esta manera se obtiene una sola lámina con varios
estratos.
a) Laminación por extrusión:
Unión de dos o más estratos de material, por medio de una capa de plástico
COMPOSICIÓN DE UNA ESTRUCTURA LAMINADA POR EXTRUSIÓN
b) Laminación por adhesion:
Se realiza por medio de adhesivos.
COMPOSICIÓN DE UNA ESTRUCTURA LAMINADA POR ADHESIVÓS
Aplicación por extrusión de un revestimiento sobre una película plástica
Desde dentro hacia fuera, las capas son las siguientes:
•Primera capa: Polietileno, previene el contacto del producto envasado con las otras capas del material de envase.
•Segunda capa: Polietileno, que optimiza la adhesión del aluminio.
•Tercera capa: Aluminio, que actúa como barrera contra la luz, el oxígeno y olores externos.
•Cuarta capa: Polietileno, que permite la adhesión entre el cartón y la capa de aluminio.
•Quinta capa: Cartón, que le da forma, estabilidad y rigidez
al envase y es además donde va impreso el diseño de éste. •Sexta capa: Polietileno, que impermeabiliza el envase. Lo protege de la humedad atmosférica externa.
ENVASE COMPUESTO
(TETRA PAK®)
El prefijo tetra, proviene del griego, y significa cuatro, un tetraedro es una
figura con cuatro caras triangulares, una de las cuales sirve como base.
Tetra Pak ha desarrollado un sistema de envasado que permite conservar los
El sistema UHT (Ultra high temperature)
consiste en un choque térmico muy
rápido, la temperatura se eleva a 140-150 grados. Se mantiene así de dos a cuatro segundos, y se enfría rápidamente, el
envasado consiste en un sistema cerrado; así, en condiciones estériles, el producto mantendrá su sabor y valor nutritivo sin necesidad de refrigerar hasta abierto el
Combinación de la extrusión y la laminación para producir películas de mayor dureza y espesor.
El papel le da consistencia al envase, el
plástico le da hermeticidad con respecto a los líquidos, el aluminio impide la
penetración de la luz y del oxígeno, ya que permite el sellado por inducción desde el
interior. Dentro del envase, el polietileno es el único material que entra en contacto con el producto envasado.
La ventaja del envase Tetra Brik, es el ahorro del espacio de anaquel y
