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Propiedades mecánicas y descripción de Plásticos

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by

Vianney Camacho

on 22 October 2014

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Transcript of Propiedades mecánicas y descripción de Plásticos

Plastico
ANTECEDENTS
MUESTRAS FISICAS
PROCESO DE OBTENCION
PRINCIPALES ENVASES FABRICADOD
TENDENCIAS / NOVEDADES


Representa hoy el rincipal material para envases y embalajes, utilizados como bolsas, botellas, frascos, tubos y cajas, pallets, etc. Hecho a partir de petróleo,
carbón o gas natural a través de procesos de polimerización, en su esencia
el plástico contiene una macromolécula orgánica llamada POLIMERO. Se
atribuye su invento a Leo Hendrik Baekland que vendió en 1909 el primer
plástico llamado baquelita.
Generalidades
Material de origen sintético o natural
formas: bolsas, botellas, frascos, sachets, films, blister; de variados colores,
agradable al tacto, resaltando:
• Su excelente función a bajo costo.
• Liviano.
• Su afinidad entre sí y con otros materiales (cartón, aluminio, etc.).
• Compatible con alimentos, drogas, químicos, etc.
• Combinables para dar lugar a empaques como TETRABRIK.
• Salvaguarda la cadena desde la producción del alimento hasta el consumidor.
Envases de Plastico
Resistencia a la Tensión:

• Expresa la fuerza necesaria para la ruptura de un material al estirar una
sección transversal del mismo. Los plásticos tienen una resistencia elevada.

Resistencia al Rasgado

• Determina el uso final de numerosas películas para envases y embalajes.
• El PE ofrece buena resistencia al rasgado mientras que las películas de
poliéster tienen una resistencia muy baja.
• Los bolsas de papas fritas necesitan una baja resistencia al rasgado.
Propiedades del Plástico
• Es necesaria para la fabricación de embalajes para
productos pesados o paracontenedores que sufren
golpes durante el transporte.

Rigidez

• Es necesaria cuando se maneja películas plásticas en
maquinarias automáticas, tanto para envases como embalajes.

Estabilidad Térmica

• A determinada temperatura la estructura rígida de los plásticos comienza a romperse.
• Dos superficies de plástico termoselladas resisten la separación.
• El PE presenta una resistencia muy elevada.
• Una buena resistencia no es siempre necesaria : ejm envases para dulces.

• Las temperaturas bajas vuelven quebradizos a los plásticos.
• El PE resulta mejor que el celofán.
Resistencia a Humedad

• Algunos productos necesitan protección contra
la humedad del aire, otros requieren envases y
embalajes que impiden la evaporación de la humeda propia.

Barrera contra Gases

• Se necesita dejar salir algunos gases e impedir el ingreso de otros: Café fresco
libera CO2 que hincha el envase, 02 externo puede deteriorar el producto.
• Para café fresco envase con ligera permeabilidad al 02 y muy permeable al CO2.

Elongación

• Estiramiento de un plástico sin fracturarse. A mayor estiramiento mayor absorción de los impactos y menor la posibilidad de ruptura. Ej.: bolsas y sacos de gran contenido.

Elasticidad

• Facultad del material de recuperar su forma original, después de ser sometido a un esfuerzo. PVC plastificado presenta baja elasticidad y se estira muy bien, el PS tiene elasticidad elevada y se estira con dificultad.

Estabilidad dimensional

• Depende de la humedad relativa y por ella envases y embalajes pueden
alargarse o retraerse.


Deslizamiento

• Deslizamiento de la superficie por frotamiento con otros plásticos o
superficies que toca en la máquina de envasado. Hay mejora cuando se usa
aditivos. Hay alto, medio y bajo.

Permeabilidad al aceite y la grasa

• La apariencia del envase se deteriora por el contacto con materias grasas o
el producto contiene grasas.

Opacidad y brillo de la superficie

• Algunos productos exigen envases transparentes y de aspecto brillante.

Inflamabilidad

• Algunos plásticos como el celofán arden con facilidad,
• Los ionómeros arden lentamente pero se funden mientras arden.
• El PVDC se apaga por sí solo.
• El PVC cuyo aspecto es rígido es muy difícil de encender.
- Naturales:

Algunos proceden de productos naturales como: Celulosa,
la caseína y el caucho.


- Sintéticos:

Tienen su origen en productos elaborados a partir del petróleo.
Clasificación de los Plásticos
Según el monómero
- Termoplásticos

A temperatura ambiente son plásticos deformables, líquidos cuando se
derrite y endurecido a estado vítreo cuando es enfriado.
Cuando son calentados y moldeados se pueden recalentar y adoptar.

Podemos citar: Resinas celulósicas (rayón), polietilenos y derivados
(PVC, poliestireno, metacrilatos), derivados de las proteínas
(naylon y perlón), derivados del caucho (pliofilmes, clorhidrato de caucho)
Según su Comportamiento frente al Calor
- Termoestables

Cuando ocurre su calentamiento-fusión y formación-solidificación, se
convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse.

Son obtenidos a partir de un aldehido y podemos citar: Polímeros de
fenol, resinas epoxi, resinas melamínicas, baquelita, aminoplásticos, etc.
Principales Materiales Plásticos
Entre los más importantes tenemos:

PE: Polietileno
PET: Poli tereftalato de etileno - Poliéster
PP: Polipropileno
PS: Poliestireno
PA: Poliamida
PVC: Poli Cloruro de vinilo
PVDC: Poli Cloruro de vinilideno
CMC: Carboxi metil celulosa
CA: Acetato de celulosa, etc
para Envases yEmbalajes
Polietileno ( PE )

- El plástico más usado en envases y embalajes.
- Hay 03 grupos:
PEBD (Polietileno de baja densidad): El más usado en
envases. Facilita el termosellado (Bolsas simples).

PEMD (Polietileno de densidad media): Mas usado en
aplicaciones que requieren mayor rigidez. Mayor costo que el PEBD.

PEAD (Polietileno de alta densidad): Se trabaja hasta T° de 120°C, se puede esterilizar el producto. Más rígido que los 2 anteriores.

Permeable al O2 y baja grasas - resistencia a grasas. Su combustión genera agua y CO2.

- Buena protección contra la humedad y el agua según la densidad utilizada.
- Conserva su flexibilidad a T° muy bajas (- 50°C).
- Cuando la extrusión es a T° muy alta genera olores dasagradables.
- También es extruído como revestimiento de papeles y cartones.
- Usos: Bolsas de todo tipo, botellas, frascos, tubos flexibles, cajas, jaulas, barriles,
Polipropileno (PP)
- Más rígido que el PE, con mayor resistencia a la ruptura.
- T° de ablandamiento alcanza los 150°C, útil para esterilización de productos.
- Puede calentarse o hervirse junto con bocadillos.
- Se utiliza en fabricación de cierres.
- Es perfectamente trasparente e impermeable a la humedad y mayoría de aromas.
- Difícil de termosellar a menos que esté coextruído con PE.
- La aplicación más común es en sacos y costales tejidos (tipo rafia).
Poliestireno (PS)

- Obtenido por polimerización del estireno.
- Perfectamente transparente es muy permeable al vapor de agua y los gases.
- Por su baja resistencia al impacto se recubre con caucho sintético o butadieno, perdiendo su trasparencia , obteniendo un aspecto blancuzco.
- Permite el soplado, inyección, extrusión, termoformado.
- Usado en charolas, botes, envases para yogourt, como película para legumbres envolver frutas y legumbres, como material de relleno en el interior deembalajes que contienen objetos delicados.
Poliésteres (PET)

- Plásticos de ésteres lineales que ofrecen gran resistencia mecánica
- Pueden soportar T de 300°C
- Muy buena barrera contra el vapor de agua y resistente a solventes orgánicos.
- Difícil de sellar, por lo que se trabaja coextruído con el PE.
- Revestida con una película de PVDC para reducir permeabilidad a gases y olores
- Junto con aluminio y PE, es excelente como envase al vacío para café, carnes, etc.
- Poliéster baja la forma de PET se utiliza para las botellas de bebidas carbonatadas.
- PET tiene la misma transparencia y brillo del vidrio, resistente a aceites y grasas.
- PET tiene buena resistencia al impacto y a la P interna.
- El PET Amorfo ( APET ) es muy rígido, resistente a la abrasión, impactos, interperie, rasgado y repetidas flexiones. Usado en cartón Plástico, charolas trasparentes, tapas embisagradas.
Poliamida (PA)

- Excelente resistencia mecánica y al calor
- Coextruida con PE para facilitar el sellado
- Se utiliza ampliamente en artículos esterilizados para hospitales, en envases multi – capa ( al vacío para cortes de carne fresca o quesos )
- La versión registrada se llama nylón.
Poli Cloruro de Vinilo (PVC)
Existen 2 clases :

PVC RIGIDO:

- Impermeable al vapor de agua y gases, resistente a grasas.
- Usado en envases termo formados para mantequilla, etc
- Por su transparencia se usa en botellas para agua mineral, aceites de
mesa y jugos de frutas, contenedores para cosméticos.

PVC PLASTIFICADO:

- Se usa en empacado de carnes y pescados frescos, flejado de cargas
paletizadas, empacado de discos.
Presenta una baja estabilidad térmica, se mejora utilizando estabilizadores que en algunos países están prohibidos cuando están en contacto con alimentos.
Poli Cloruro de Vinilideno ( PVDC )

- Excelente barrera para gases, vapor de agua, O2 y CO2.
- Resiste a las grasas y productos químicos.
- Muy utilizado en laminados con papel y cartón.
- Puede sellarse al calor.
- Es el plástico con la mejor propiedad de protección.
- Utilizado donde afecta la humedad. Ejm: Los bizcochos.
Celulosa Regenerada ( Celofán )

- Producido de una pulpa química muy pura, de origen vegetal.
- Mezclada con solventes se le concede mayor consistencia
- Resistente al vapor de agua, termosellable, trasparente, utilizado en la
industria textil y de la confección por su transparencia y rigidez
- Se utiliza permanentemente en confitería.
Acetato de Celulosa ( AC )

- Por su brillo y trasparencia es usado para poner ventanas en los
envases opacos, cajas para regalo, portadas de libros, fundas de discos,
folletos, etc.
- Es estable en diversas condiciones de humedad.
Envases de plástico recuperables

La identificación de los envases de plástico recuperables se logra observando la
codificación del Sistema de Identificación Americano SPI, que aparece en la
base de los envases rodeado de tres flechas similares al círculo Mobius:
Cartón plast

El Corrugado plástico aparece después que el Corrugado de Cartón. Este
nuevo formato de la Industria del Plástico actualmente tiene una gran
aceptación por algunas características que le hacen indispensables para
envasar productos.

Los envases de plástico corrugado son fabricados en polipropileno con 02
componentes: Homo y Copolímero. Siendo el Copolímero el que le da
resistencia y el Homopolímero flexibilidad, además de resistir altas y bajas
temperaturas.

Estos envases actualmente son muy usados para envasar productos agrícolas,
tanto en el Mercado Nacional y el de Exportación.

El corrugado plástico no tiene limitaciones en cuanto a fabricar modelos de
envases, tanto en formas y tamaños. Asimismo se puede imprimir en flexografía
y serigrafía con mucha facilidad.
Kartonplast celuplast
ENVASES MULTICAPAS
Generalidades

Son envases formados por una lámina de cartón, otra de aluminio y otra
de plástico.
Las características de los envases son tan numerosas como diferentes.
Son ligeros y, por consiguiente, manejables y fáciles de transportar; se
pueden abrir y cerrar de nuevo fácilmente sin necesidad de utensilios.
La gran ventaja que ofrecen para la industria es la capacidad de
conservación de los alimentos en condiciones óptimas.

Desde adentro hacia fuera, las capas son las siguientes:

- Primera Capa: Polietileno
Previene el contacto del producto envasado con las otras capas.

- Segunda Capa: Polietileno.
Optimiza la adhesión del aluminio.

- Tercera Capa: Aluminio.
Actúa como barrera contra la luz, oxigeno y olores externos.
Características de construcción
- Cuarta Capa: Polietileno.
Permite la adhesión entre el cartón y la capa de aluminio.

- Quinta Capa: Cartón.
Le da forma, estabilidad y rigidez al envase y es además donde va impreso el diseño.

- Sexta Capa: Polietileno .
Impermeabiliza el envase. Lo protege de la humedad atmosférica externa.
Packing Components
Tetra Brik Aseptic (TBA)
Tipos de envases multicapas

- Tetra Classic Aseptic.

Formato único y diferenciador, en forma de tetraedro. Destinado a productos para niños y adultos. Los volúmenes van de 65 ml a 200 ml.

- Tetra Brik Aseptic.

Este envase de forma rectangular y disponible con diferentes aperturas fue
introducido en 1963. Los volúmenes van de 100 a 1500 mI. Este sistema de
envasado posee una gran variedad de tamaños.
- Tetra Wedge Aseptic.

El envase Tetra Wedge es ideal para jugos y bebidas y posee un formato
atractivo. El volumen que se utiliza actualmente es de 125 mI y 200 ml.

- Tetra Fino Aseptic.

Sistema de envasado de bajo costo para productos asépticos. Envase con
forma de bolsa. Los volúmenes disponibles son de 200 mI, 250 mI, 375 ml,
500 ml y 1000 ml.
-Tetra Prisma Aseptic.

Diseño innovador y formato ergonométrico. Envase aséptico de forma
octogonal y acabado metalizado. Viene en los siguientes volúmenes: 200 mI,
250 mI, 330 mI 500 ml y 1000 ml.

- Tetra Top.

Envase de cuerpo de cartón y tapa plástica. Está destinado para productos
pasteurizados (que necesitan refrigeración). Los volúmenes varían de 200 a
1000 mI.
ENVASES ACTIVOS E
INTELIGENTES


Controlan la seguridad y la calidad del alimento.

Monitorean las condiciones del producto envasado y son capaces de registrar y aportar información sobre la calidad del producto o el estado del envase, poniendo en evidencia las posibles prácticas “anormales” que haya sufrido el alimento o el envase durante el transporte o el almacenamiento.

Ejemplo: Se monitorean procesos fisiológicos (respiración de frutas y verduras), físicos
(deshidratación), químicos (oxidación de lípidos), etc.
Generalidades
Características funcionales

ENVASES ACTIVOS E Envases activos:
• Interactuan con el producto.
• Responden a cambios atmosféricos internos o de los propios productos.
• Modifican las condiciones de conservación de los productos a fines de
aumentar su duración y conservación.

Envases inteligentes:
• Cuida, controla e informa de la evolución de las condiciones en las cuales los
productos han sido envasados y conservados.
• Reaccionan a las condiciones de entorno a que son sometidos los envases.
• Evidencian información sobre historia de la calidad de los productos
contenidos en etapas post envasado.
• Facilitan el uso o consumo de los productos contenidos.

• RFID: Identificación Por Radio Frecuencias:

Con este sistema, es posible llevar un control muy certero para la gestión de
distribución de productos, control de inventarios, registros de trazabilidad de
productos, entre otros.

• Testigo de quiebre de la cadena de frío:

Comportamientos de etiquetas termosensibles que da cuenta del quiebre de
la cadena de frío. Al superarse una temperatura predefinida, la tinta
reacciona borrándose el código de barras de la etiqueta, siendo así
imposible su lectura. Este tipo de etiquetas está siendo utilizada
ampliamenteen Europa para venta de alimentos frescos.
Usos
Testigo de madurez:

Sello que reacciona con la emanación de gases propios de la maduración de
la fruta. Adicionalmente, una etiqueta aporta una pauta de colores para
indicar el grado de madurez según el color que va tomando el sello. Así, el
consumidor puede elegir la fruta según su tamaño, color, precio, variedad y,
adicionalmente madurez.

• Testigo de condición óptico de consumo:

Una mini etiqueta adherida al cuello de la botella reacciona con la
temperatura a la que se encuentra una botella, haciendo evidente un
simbolo oscuro, conformado por una matriz de puntos. Así, el consumidor
sabe cuando la bebida ha alcanzado su temperatura óptima para consumo.
Válvula reguladora de salida de gases:

Otro sistema para regular la salida del exceso de gases contenidos al
interior. En este caso, una válvula mecánica de membranas permite la salida
de gases que eventualmente se pudiera acumular al interior del envase.
Novedades


Plástico: Del griego “plastikos = maleable o moldeable

El primer plástico se origina como resultado de un concurso realizado en 1860 en los Estados Unidos, cuando se ofrecieron 10.000 dólares a quien produjera un sustituto del marfil (cuyas reservas se agotaban) para la fabricación de bolas de billar. Ganó el premio John Hyatt, quien inventó un tipo de plástico al que llamó celuloide.

El celuloide se fabricaba disolviendo celulosa, un hidrato de carbono obtenido de las plantas, en una solución de alcanfor y etanol. Con él se empezaron a fabricar distintos objetos como mangos de cuchillo, armazones de lentes y película cinematográfica. Sin el celuloide no hubiera podido iniciarse la industria cinematográfica a fines del siglo XIX. El celuloide puede ser ablandado repetidamente y moldeado de nuevo mediante calor, por lo que recibe el calificativo de termoplástico.
Antecedentes
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