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Práctica. Estudio de las propiedades de algunos materiales para la fabricación de envases

Laboratorio de Ingeniería de Alimentos

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OBJETIVOS

Determinar las propiedades y calidad de la fabricación de envases.

Realizar la prueba de sustancia de cada material de empaque para determinar los g/m2 que provee el fabricante.

Determinar la capacidad de permeabilidad de aceites, olores y sabores que permiten los diferentes materiales analizados.

Determinar la capacidad de encogimiento que resulta a la exposición a la flama. Realizar la prueba de gramaje a los diferentes tipos de cartón proporcionado y determinar cuál es el más apto. Determinar el grado de fuerza necesaria para rasgar dos tipos de películas plásticas utilizadas en la industria

para envases. Determinar el tiempo q tardan en absorber la humedad los diferentes tipos de materiales proporcionados. Determinar la permeabilidad de vapor de agua en dos muestras de película flexible (PE y PVC). Determinar la densidad de cuatro muestras diferentes de plástico, mediante el uso del diagrama para selección

de densidad. Determinar pruebas rápidas de identificación tales como: prueba de vaho, prueba de halógenos y color.

INTRODUCCIÓN El envase y embalaje contribuyen, en conjunto, a que la calidad en origen de los productos se conserve y mantenga hasta su destino final. Destino en el que el producto es consumido y el envase va a parar a la basura. Destino donde la calidad tiene un valor real y efectivo. El envase es una especie de lubricante esencial para el desarrollo económico y la calidad de vida; es el vehículomás poderoso para mantener la salud en la humanidad.Los envases son factores de ahorro de costes y forman parte de la sociedad actual, de su modo de vida y de su cultura. El coste del envase puede variar enormemente respecto del total de un producto: desde el "% de una bolsa de harina hasta el 90% en el caso de algunos productos de perfumería, encontrándose la media en torno al 20%.Los envases al cumplir con sus funciones, determinan indudables beneficios que afectan especialmente al envasado de alimentos.Lo envases y embalajes cumplen una funcióneconómica y social, contribuyendo a asegurar la competitividad de la empresa. El papel que juega el envase y embalaje en la empresa es cada vez más importante. De nada sirve que una empresa fabrique un producto de calidad si no es capaz de garantizar que este llegara al mercado en las adecuadas condiciones de calidad, a su debido tiempo.Entre las funciones más importantes el envase, destacan:1. Contener al producto, dosificado en unidades (en envasado debe contener una cantidad adecuada de producto y ser racional en cuanto a su manipulación, racional en su almacenaje y, por último, racional para su transporte)2. Presentarlo e identificarlo, diferenciándolo de sus competidores (a través de la forma, color, textura, material, etc.)3. Proteger su integridad, evitando manipulaciones y falsificaciones.4. Conservar las propiedades y características de calidad.5. Acondicionar el producto para su transporte, desde el fabricante hasta el consumidor, evitando devoluciones de mercancías.6. Proporcionar un valor añadido, informando del producto y haciéndolo deseable, estimulando su compra y contribuyendo a la venta de otros productos de la gama. Las causas pueden ser diversas cuando el envase posee una

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muestra de regalo o aliciente, cuando el envase o parte de él es canjeable por regalos o apto para participar en concursos o sorteos, cuando tiene un doble uso alternativo, etc.

ANTECEDENTESDesde la antigüedad siempre existió la necesidad de conservación, desde el calor de nuestro cuerpo hasta la de una casa o la de los alimentos.Así, con el objetivo de conservar y proteger el paso del tiempo, en conjunto con la evolución de la tecnología, se han creado envases innovadores con base a un consumidor más exigente cada día, dándoles diferentes usos, siempre sin olvidar su principal función: conservar. La historia del hombre y la de los envases ha corrido a la par; evolucionando éste último y siendo influido de acuerdo a los eventos que han afectado a la historia. En la prehistoria el hombre estaba rodeado de envases naturales que protegían, y cubrían a las frutas u otras clases de alimentos. Viendo su utilidad buscó imitarlas, adaptándolas y mejorándolas según sus necesidades. En el año de 8000 a. C se encuentran ya los primeros intentos formados por hierbas entrelazadas y vasijas de barro sin cocer y vidrio. Posteriormente, los Griegos y Romanos utilizarían botas de tela y barriles de madera, así como botellas, tarros y urnas de barro cocidos. En 1700 se envasa champagne en fuertes botellas y con apretados corchos. En 1800 se vende la primera mermelada en tarro de boca ancha y se utilizan los cartuchos de hojalata soldada a mano para alimentos secos. Así ha ido creciendo el desarrollo de los envases y cada vez se hayan nuevas maneras de formarlos y crearlos con diversos materiales según sea su necesidad.

La calidad de los envases utilizados en la industria farmacéutica y alimenticia, reviste especial importancia desde el punto de vista del diseño, desarrollo, fabricación, distribución y venta de los productos a los cuales se destinan, así como para mantener suestabilidad a lo largo de toda su vida útil. En la actualidad, para evaluar la calidad de los envases y materiales de plástico, se cuenta con un amplio número de ensayos reportados en diferentes publicaciones internacionales y normas oficiales propias de cada país.

Las pruebas son las formas de constatar las características del envase. A través de ellas se comprueba si el envase es realmente el idóneo para el producto que contendrá o si responderá a diferentes condiciones de uso y de consumo, de almacenamiento de transporte y de manejo etc.

Resistencia al Vapor de Agua Resistencia a los Gases Impermeabilidad a las Grasas Resistencia a la Luz Visible y UV Capacidad de Permanencia Resistencia a la Contaminación Gramaje

Densidad Volumen Rigidez Fuerza de compresión Fuerza de rasgado Tracción y Elongación etc.

DESARROLLO

Propiedades de algunos materiales para la fabricación de envases.

SUSTANCIA

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Determinar el peso por unidad de área de cada uno de los materiales.

Pesar la cantidad adecuada (50g) en una balanza analítica y medir el área correspondiente.

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GROSOR

RASGADO

FUERZA DE SELLADO EN CALIENTE

PERMEABILIDAD AL VAPOR DE AGUA

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PERMEABILIDAD A OLORES Y SABORES

PERMEABILIDAD A LOS ACEITES

Pruebas adicionales para diferentes materiales.

GRAMAJE

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Dividir la barra de chocolate en 3 partes iguales y envasar las porciones en los materiales en estudio.

Poner las muestras en los frascos sobre la malla, evitando el contacto con el aceite.

Almacenar durante una semana a temperatura ambiente.

Colocar en el fondo del frasco para este experimento 1ml de aceite de menta y colocar una malla.

Juzgar la contaminación a los olores y sabores mediante una prueba sensorial.

Colocar en el fondo del frasco para este experimento 1ml de aceite de menta y colocar una malla.

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DETERMINACIÓN DE LA DIRECCIÓN DE HILO EN ETIQUETAS

DENSIDAD

DETERMINACIÓN DE ABSORCIÓN DE HUMEDAD

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Se sumerge la etiqueta

en agua

Ver el comportamiento de la etiqueta

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CAPACIDAD DE DERRAME

Pruebas rápidas para la identificación de películas usadas como materiales para envase.

PRUEBA DE LA GOTA DE AGUA

PRUEBA DE LA LLAVE DE AGUA

PRUEBA DEL VAHO

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PRUEBA DE LOS LABIOS

PRUEBA DE FUEGO

PRUEBA DE ENCOGIMIENTO

PRUEBA DE HALÓGENOS

PRUEBA DE COLOR

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Enrollar parte de la

muestra a un alambre de cobre.

Quemar un poco la muestra. Observar.

Mantener la película a evaluar, separada a 1 in de la flama del cerillo.

Observar si se encoge o no.

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PRUEBA DE ESTIRAMIENTO

MATERIALES Y MÉTODOS

Propiedades de algunos materiales para la fabricación de envases.

SUSTANCIA

Materiales: balanza analítica, regla.Fundamento: la substancia es una medida que caracteriza material de empaque, y que corresponde a su masa superficial, es decir, el peso por unidad de área. Comúnmente se expresa en gramos por metro cuadrado (g/m²).

GROSOR

Materiales: micrómetro, calculadora.Fundamento: identifica su alta procesabilidad, densidad, permeabilidad etc., ya que es importante el grado de protección del producto. Cada medida es variable según el material utilizado, se utiliza como instrumento de medición el micrómetro cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir con alta precisión del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm) (micra) las dimensiones de cada una de las muestras.

RASGADO

Materiales: Película de Poliuretano (PE), Película de policloruro de vinilo (PVC).

Fundamento: Medida de la capacidad de láminas o películas para soportar el rasgado. En el caso del papel, es la fuerza necesaria para desgarrar una sola capa de papel una vez iniciado el desgarramiento. Para obtener mejores resultados se utilizaría un equipo de rasgado (Elmendorf) pero por el momento se utilizara simplemente las manos.

FUERZA DE SELLADO EN CALIENTE

Materiales: Máquina selladora. Muestras de plásticos de PVC y PE.Fundamento: El sellado por calor se define como la unión de dos películas plásticas compatibles, mediante la aplicación de temperatura y presión durante un tiempo previamente establecido. La tracción es la fuerza que actúa axialmente en

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un cuerpo y tiende a deformarlo. Este método se basa en la determinación de la resistencia del sellado a la tracción de las películas plásticas, bajo condiciones controladas.

PERMEABILIDAD AL VAPOR DE AGUA

Materiales: Tubos de prueba, tijeras, balanza analítica, desecador, estufa, CaCl2, sol. Saturada de sal común (75% H.) y calculadora.Fundamento:La permeabilidad es la capacidad de un fluido para atravesar una pared sin alterar su estructura interna. La permeabilidad de un material de barrera tal como el plástico utilizado para la envoltura de alimentos es importante porque la velocidad a la cual la barrera filtra el oxígeno, dióxido de carbono o vapor de agua a menudo determina la vida útil del alimento. La permeabilidad es tan importante que los investigadores crearon normas internacionales para medir la permeabilidad de un material.

PERMEABILIDAD A OLORES Y SABORES

Materiales: 1 envase con tapa, 1 rejilla, 2 barras de chocolate, aceite de menta.Fundamento: Los gases y vapores pueden atravesar losmateriales de los empaques por losmicroporos y pueden presentar permeabilidad de agentes saborizantes y aromáticos causando cambios nocivos en los productos. Esta prueba determina si los envases son o no capaces de mantener los olores y sabores del producto; y/o evitan la entrada de olores y sabores provenientes de otros alimentos, manteniéndolos aislados para evitar contaminaciones.

PERMEABILIDAD A LOS ACEITES

Materiales: aceite, arillo metálico, caja petri, colorante liposoluble, tijerasFundamento: Una desventaja importante de los envases de plástico es la permeabilidad bidimensional de aceites volátiles, agentes saborizantes y aromático. Se realiza esta prueba tomando en cuenta que los componentes de las emulsiones o cremas migran a través de las paredes de los plásticos y causan cambios nocivos en los productos. De esta forma se determina si los envases son o no aptos para productos aceitosos.

Pruebas adicionales para diferentes materiales.

GRAMAJE

Materiales:3 cartones etiquetados como M1, M2 Y M3, Balanza, Regla.Fundamento:El gramaje o grosor del papel, es un medida que caracteriza al papel, la cartulina o al cartón, y que corresponde a su masa superficial, es decir, la masa por unidad de superficie. La unidad de medida es normalmente el gramo por metro cuadrado (g/m²). El papel más flexible tiene el gramaje más bajo, el más grueso tiene el gramaje más elevado .El gramaje se define por las normas ISO 536 y 4046.

DETERMINACIÓN DE LA DIRECCIÓN DE HILO EN ETIQUETAS

Materiales: Recipiente con agua. Etiquetas.Fundamento: La prueba más sencilla, consiste en humedecer el material, que se enrollará en la dirección del hilo, o plegando ligeramente el material; donde se dobla con más facilidad es la dirección del hilo.

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DENSIDAD

Materiales: Agua, solución de alcohol al 50%, solución de sal diluida, solución de sal concentrada, tres frascos grandes, muestras problemas, vernier, balanza analítica y calculadora.Fundamentos: La densidad es una magnitud que se interpreta como la cantidad de masa de un material que ocupa cierto espacio, si un cuerpo es sumergido en un líquido y éste flota, su densidad es menor que la del líquido, más sin en cambio, si éste se hunde su densidad es mayor.

DETERMINACIÓN DE ABSORCIÓN DE HUMEDAD

Materiales:muestra de cartón etiquetado (M1, M2),piceta, cronometro, aguaFundamento:Método de la gota de agua, que consiste en poner una gota sobre la superficie del cartón y cronometrar el tiempo que dicha gota humecta la superficie bajo la gota, es decir el tiempo que tarda esta superficie en cambiar de color debido a la humectación de las fibras del papel cartón.

CAPACIDAD DE DERRAME

Materiales: envase de plástico, envase de vidrio, balanza analítica, pizeta, lámina de acrílico perforado.Fundamento: Se establece el procedimiento para determinar la capacidad normativa volumétrica en envases de vidrio y/o de plástico que están destinados a contener productos en general. La información obtenida identifica la capacidad volumétrica o gravimétrica en la cual se especifica el envase o número de molde según lo indicado en el etiquetado del envase.

Pruebas rápidas para la identificación de películas usadas como materiales para envase.

PRUEBA DE LA GOTA DE AGUA

Materiales: Piseta con aguaFundamento: Mediante esta prueba se identifica la permeabilidad a la humedad de las diversas muestras, consiste en dejar caer la gota sobre una superficie plana y observar su comportamiento. Si la muestra se mantiene fija la posee baja permeabilidad.

PRUEBA DE LA LLAVE DE AGUA

Materiales: chorro de aguaFundamento: Se mantiene una muestra de la película a analizar bajo el chorro de agua de la llave durante unos minutos para identificar si es o no aprueba de humedad, si es así no cambiará su aspecto, pero si no es aprueba de humedad, se saturará de agua y se pondrá flexible.

PRUEBA DEL VAHO

Fundamento: El vaho, se define como aliento o vapor despedido de un cuerpo en ciertas condiciones, si al exhalar sobre el material este permanece con el vaho es indicador de que el material es a prueba de humedad.

PRUEBA DE LOS LABIOS

Fundamento: Se determina si la película de muestra es o no aprueba de humedad, con los labios se identifica esto al pegarse la muestra o no en los labios.

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PRUEBA DE FUEGO

Materiales: Películas de plástico,cerillos.Fundamento: Determina la velocidad con que arde la película, el tipo de humo que desprende y el olor que se produzca, al ser quemada.

PRUEBA DE ENCOGIMIENTO

Materiales: cerillos.Fundamento: determina la capacidad de no deformarse a la exposición cercana a la flama.

PRUEBA DE HALÓGENOS

Materiales: Alambre de cobre, vela y encendedor.Fundamento: Los plásticos pueden identificarse fácilmente por su comportamiento a la flama, en este caso por el color de la llama (naranja, azul, no visible).

PRUEBA DE COLOR

Fundamento: La estructura y característica de cada muestra da propiedades opalescentes u ópticas específicas.

PRUEBA DE ESTIRAMIENTO

Materiales: Regla. Muestras de plásticos de PVC y PE.Fundamento: Consiste en estirar una muestra marcando previamente una referencia de longitud inicial y ver el grado de estiramiento que tuvo.

RESULTADOS.

Fuerza de sellado en caliente.

Cuadro 1. Resultados de la prueba de fuerza del sellado en caliente.

PVC PETipo de sellado. I-I E-E I-I E-EPaula + ++ ++++ +++++Mariana ++ + +++++ ++++María Antonia + ++ +++++ ++++Aldo + ++ +++++ ++++Daniel + ++ +++++ ++++

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Determinación de dirección de los hilos en etiquetas.

Muestra 1. Muestra 2.

Permeabilidad al vapor de agua.

Cuadro 2. Permeabilidad de vapor de agua.

Tiempo (Días)

PVC (g) PE (g)

0 0 02 0.4 0.14 0.7 0.36 1 0.58 1.4 0.5

10 1.5 0.712 1.6 0.714 1.7 0.8

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Cuadro 3. Cuadro de resultados de propiedades de algunos materiales para la fabricación de envases.

DETERMINACIÓN MUESTRA PE REFERENCIA MUESTRA PVC

REFERENCIA OBSERVACIONES

1. Sustancia (g/m2, g/10m2, lb/1000)

22.328g/m2

223.28g/10m2

0.00308 lb/1000

-

30.595g/m2

305.95g/10m2

0.004188 lb/1000

-

el peso de las muestras se realizó únicamente con un plástico y no con 50g

como lo propone el procedimiento

2. Grosor (in, m) 3.1875X10-3in >0.0003in 0.0188in0.0005 a 0.040in

Ambas muestras poseen los correctos grosores

que se indican en la tabla de propiedades de las

muestras.

3. Fuerza de sellado en caliente

E-

5, 4,4,4,4.-

E-E

5,4,4,4,4.-

No se contó con el equipo para medir la presión por lo que se utilizó sistema

de cruces.

4. Permeabilidad al vapor de agua.

g/ 24h / 25⁰C /75 %H.

0.06 - 0.12 -

Al usar un desecador comunal, y no mantener

una temperatura constante los datos

pueden variar.

5. Permeabilidad a olores y sabores

Presenta contaminación

por olor y sabor

Baja permeabilidad a olores y

sabores

Sin contaminación por olor

ni sabor

impermeable a olores y sabores

El polietileno presentó permeabilidad a olores y

sabores por lo que las muestras de chocolate se

contaminaron con el sabor y olor del aceite de

menta.

6. Permeabilidad a los aceites

NoBaja

resistencia a grasas

No Resistente a grasas

Ambos mostraron resistencia a grasas, sin embargo la muestra PE

según datos bibliográficos muestra baja resistencia a

grasas.

Cuadro 4. Cuadro de resultados de pruebas adicionales para diferentes materiales.

DETERMINACIÓN MUESTRA PE MUESTRA PVCDensidad (g/cm3) [0.93 – 1] [1 – 1.1]Capacidad de derrame BOTELLA DE PLÁSTICO BOTELLA DE VIDRIO

Peso lleno de agua= 327.6mLObtener 10%= 32.76mL

Por lo tanto:Volumen= (327.6-32.76)mL=

294.64mL

Peso lleno de agua= 460.6mLObtener 10%= 46.06mL

Por lo tanto:Volumen= (460.6-46.06)mL=

414.54mL

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Cuadro 5. Cuadro de resultados de pruebas rápidas para la identificación de películas usadas como materiales para envase.

DETERMINACIÓN MUESTRA PE MUESTRA PVCPrueba de la gota de agua Baja permeabilidad de humedad Alta permeabilidad de humedadPrueba de la llave de agua Aprueba de humedad No es aprueba de humedadPrueba del vaho Se empaña No se empañaPrueba de los labios No se pega en los labios Se pega en los labios

Prueba del fuegoSe prende inmediatamente, humo blanco, gotea y al final adquiere un color gris.

No se prende de inmediato, humo negro, no gotea y adquiere un color negro al final.

Prueba de encogimiento Se encoge No se encogePrueba de halógenos Azul punta amarilla VerdePrueba de color Incoloro Azul

Prueba de estiramientoVertical de 2.5cm a 3.3cm

Horizontal: de 2.5cm a 4.2cmVertical: de 2.5cm a 2.6cm

Horizontal: de 2.5cm a 3.6cm

Cuadro 6. Resultados de la prueba de gramaje.

Peso(g) Dimensiones (cm)

Peso(g)/Área (m2)

Peso (lb)/ft2

M1 0.6 10x7 85.71 0.0175M2 1.1 9x5 244.44 0.0501M3 0.8 9x5 177.77 0.0364

Cuadro 7. Resultados de la prueba de rasgado.

R. Horizontal R. Vertical Fuerza Horizontal Fuerza VerticalPE Dentado Lineal Mayor +++ Menor ++

PVC Ondulado Dentado Menor ++ Mayor +++

Cuadro 8 Resultados de la prueba de densidad (Método Matemático)

Muestra Peso (g) Largo (cm) Alto (cm) Ancho (cm) Volumen (cm3) Densidad (g/cm3)Poliestireno Alto Impacto 1.60 8.00 1.30 0.15 1.56 1.03Polietileno Ultra Alto P.M. 2.60 8.10 1.10 0.30 2.67 0.97Nylon 6/6 PA 6/6 1.90 8.05 1.30 0.16 1.67 1.13Cloruro De Polivinilo Flexible. 2.00 7.80 1.30 0.18 1.83 1.10

Cuadro 9. Resultado de la prueba de densidad (Método del Diagrama)

Muestra Agua SoluciónAlcohol 50%

SoluciónSal diluida

SoluciónSal concentrada

Densidad aproximada (g/cm3)

Poliestireno Alto Impacto No flota - Si flota - 1 – 1.1Polietileno Ultra Alto P.M. Si flota No flota - - 0.93 - 1Nylon 6/6 PA 6/6 No flota - Si flota - 1 – 1.1Cloruro De Polivinilo No flota - No flota Si flota 1.1 – 1.2

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Flexible.

Cuadro 10. Resultados de la prueba de absorción de humedad.

ABSORCION DE HUMEDAD.

Peso al inicio(g) Tiempo en que tardo en absorber el agua(min) Peso final(g)

M1 0.6 27.18 0.7

M2 0.8 15.2 1.0

DISCUSIÓN DE RESULTADOS Propiedades de algunos materiales para la fabricación de envases.

SUSTANCIASe determinó el valor de sustancia de las muestras de PE y PVC que se utilizan como plásticos de empaque, de los cuales se observa que el PVC presenta una mayor cantidad de g/m2 por lo que influye también en tener mayor grosor y densidad que el PE, lo cual de la misma manera indica que es más resistente.

GROSOREl grosor es la distancia entre las superficies de cada una de las muestras de plástico, mediante el micrómetro se determinan las dimensiones, las cuales fueron correctas de acuerdo a la tabla de propiedades, debido a que para la muestra PE de baja densidad el valor reportado bibliográficamente indica un valor de >0.0003in y el dato práctico es 3.1875X10-3in. En cuanto a la muestra PVC se obtuvo un grosor de 0.0188in y datos reportados bibliográficamente muestran un rango de 0.0005 a 0.040in en el cual este último dato se encuentra incluido.

RASGADOSe observa que en poliuretano (PE) la mayor resistencia se presentó al ser cortado de manera horizontal lo que nos indica que la tendencia del hilo del material va en sentido contrario por lo tanto de manera vertical el rasgado resulto ser más fácil. En cuanto al PVC la mayor resistencia fue en el corte vertical lo que significa que el sentido del hilo del material viene en sentido contrario (horizontal) y se ver reflejado en lo fácil que fue rasgarlo en esa dirección. En general se sabe que el PE ofrece buena resistencia al rasgado mientras que las películas de poliéster tienen una resistencia muy baja.

FUERZA DE SELLADO EN CALIENTESe sellaron dos diferentes muestras: PE y PVC. Estas muestras fueron selladas en una maquina selladora arreglándolas de dos diferentes formas en donde se puso primeramente cara interna de la película plástica con cara interna y cara externa con cara externa, para así llevar a cabo una comparación.

Debido a que no hubo disponibilidad del equipo necesario para ver la fuerza necesaria para deshacer el sello de las láminas de PVC y PE, se utilizó un sistema de cruces en el cual cada quien ponía una cantidad de cruces dependiendo del trabajo que le costara romper el sello manualmente.

Los resultados obtenidos fueron que en las láminas de PE se llevó a cabo un mejor sellado ya que la mayoría de los miembros del equipo le otorgaron 5 estrellas cuando se llevó a cabo el arreglo de cara interna con cara interna, siguiéndole con el arreglo de cara externa con cara externa con una mayoría de valuaciones de 4 estrellas. En esta muestra se vio que es más conveniente llevar a cabo un arreglo de cara interna con cara interna. La diferencia radica en que cuando una película plástica es elaborada pasa por una línea de producción y es en esta donde la película adquiere

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un lado externo que es la superficie más impermeable (no porosa) que la cara interna que es más porosa y por lo tanto se adhiere con más fuerza; es por eso que al utilizar calor para sellar las dos películas las caras internas de las dos muestras se adhirieron con mayor fuerza que las caras externas.

En cuanto a las láminas de PVC, se tuvo problemas en encontrar las condiciones indicadas para llevar a cabo el sellado. Debido a esto pudo haberse ocasionado un deficiente sellado en el cual resultó más sencillo romperlo.

PERMEABILIDAD AL VAPOR DE AGUA.Durante la prueba de permeabilidad al vapor de agua el tubo de prueba se mantuvo en un desecador, el cuál se tuvo a temperatura ambiente y se abría constantemente, condiciones que posiblemente afecten los resultados esperados. Se realizaron muestreos cada 48h, sin embargo hubo dos fechas en las que se modificó el día de la toma de muestra debido a días no laborales, sin embargo la tendencia se aprecia notablemente.Del Cuadro 2 se obtuvo la gráfica de permeabilidad en donde observamos claramente que la muestra de PVC es más permeable que la muestra de PE, esto significa que al usar PVC como material de empaque el material empacado sufriría de una mayor humedad debido a la difusión del vapor de agua del exterior hacia el interior en ciertas condiciones de temperatura y humedad.

PERMEABILIDAD A OLORES Y SABORESLa muestra de PVC presentó impermeabilidad a los olores y sabores, ya que al realizar la evaluación sensorial de las porciones de chocolate empacadas con este material, no presentaron ningún sabor no olor a menta; sin embargo, a pesar de que al frasco que las contenía se le adicionó una pequeña cantidad de aceite de menta, las muestras empacadas con PE adquirieron un sabor y olor intenso al aceite después de una semana de dejarlas en el frasco, por lo que modifico las propiedades del producto, y esto puede causar inconformidad al consumidor.

PERMEABILIDAD A LOS ACEITESAmbos envases de plástico son impermeables a productos aceitosos, pues la apariencia de ambos plásticos no se deterioraría con productos grasos, y se comprobó al revisar después de 15 días que el colorante colocando sobre la muestra se encontraba seco, no hubo permeabilidad de la gota de aceite. Sin embargo según datos bibliográficos, la muestra de PE (polietileno) posee baja resistencia a grasas, por lo cual se puede decir que la muestra PE resiste bajas concentraciones de aceite, ya que en la caja petri únicamente se colocó una gota, y tal vez para productos con mayor cantidad de aceite se puede presenciar permeabilidad de aceite.

Pruebas adicionales para diferentes materiales.

GRAMAJEDeterminamos que el cartón más flexible es el M1 con un valor de 85.71g/m2, le sigue M3 177.77g/m2 y finalmente el M2 244.44 g/m2 lo que nos indica que este último es el más grueso.Aunque el cartón existe en versiones de pesoy gramaje muy variadas, se considera que el gramaje del cartón va de losaproximadamente 160 g/m2a los 600 g/m2 por lo tanto los más aptos para funcionar como envases serian M3 Y M2, M1 no porque es muy delgado y podría sufrir daños.

DETERMINACIÓN DE LA DIRECCIÓN DE HILO EN ETIQUETASAl ver las figuras referentes a los resultados de esta determinación, se puede observar que la muestra 1 se enrolló hacia adentro en dirección a la impresión de la etiqueta cuando fue sometida a humedad, mientras que la muestra 2 se enrolló hacia atrás debido a que los hilos de esa etiqueta iban hacia esa dirección, contraria a la de la impresión de la etiqueta. Por lo tanto se puede decir que la muestra 1 presenta una buena manufactura en su fabricación mientras que la muestra dos es deficiente en su calidad.

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DENSIDADPara esta prueba se usaron 4 muestras problema, Poliestireno de alto impacto (V), Polietileno ultra alto P.M. (B), Nylon 6/6 PA 6/6 y Cloruro de polivinilo flexible. Para esta prueba se hizo uso del diagrama secuencial para selección por densidad de plásticos y se comparó con el resultado obtenido matemáticamente al pesar y dividir el volumen calculado al medir el largo, ancho y alto de las diferentes muestras.Tanto la densidad obtenida por el método del diagrama como el obtenido mediante el cálculo pueden discrepar debido a la inexactitud de los materiales usados, las soluciones fueron de reúso y el vernier utilizado para obtener las medidas físicas de las muestras estaba en malas condiciones, pudiendo causar problemas en la precisión de la medición, sin embargo los datos obtenidos son semejantes entre sí, por lo que pueden ser considerados exactos.Comprobado el método del diagrama, se realizó esta prueba para PE y PVC, determinando que sus valores se encuentran en los rangos de [0.93 – 1] y [1 – 1.1] respectivamente.

DETERMINACIÓN DE ABSORCIÓN DE HUMEDADLa muestra M1 resulto ser la más resistente a la humedad ya que tardo más en absorber el agua y no se vio alterado su color inmediatamente (27.18 min) caso contrario de M2 ya que con tan solo 15.2 min en estar en contacto con agua está la absorbió por completo por consecuencia esta adquirió más peso al final.

CAPACIDAD DE DERRAMESe determinó la capacidad de derrame pare identificar el peso de llenado de los envases proporcionados para identificar si cumplen con la norma correspondiente. En cuanto a los envases se llenaron hasta el cuello de la botella y se restó la cantidad de peso hasta la primer gota derramada por la lámina de acrílico, se obtuvo el 10% de cada una y se determinó que para la botella de plástico se tiene un valor de 294.64mL y lo que asegura tener el producto es 296mL por lo cual se considera correcto, sin embargo en el caso de la botella de vidrio engaña al consumidor al contener 414.54mL de producto cuando en el envase indica 450mL.

Pruebas rápidas para la identificación de películas usadas como materiales para envase.

PRUEBA DE LA GOTA DE AGUASe determinó la permeabilidad que poseen las muestras a la humedad tomando en cuenta la prueba de la gota de agua, en la cual se colocó agua en una superficie plana de las muestras y se observó que para PE la gota se mantuvo en un solo lugar por lo cual se considera de baja permeabilidad, al contrario de la muestra PVC en la cual la gota se balanceo de un lado a otro lo que indica permeabilidad alta.

PRUEBA DE LA LLAVE DE AGUASe identificó si la muestra era o no aprueba de humedad en la cual la muestra PE presenta resistencia a la humedad, lo que se corrobora bibliográficamente con la poca permeabilidad de esta muestra al agua. Sin embargo para la muestra PVC se observó alta humedad, pero en la bibliografía se tiene que poseer baja absorción de agua, lo que puede considerarse como una mala apreciación visual en cuando a su saturación y flexibilidad.

PRUEBA DEL VAHOLa prueba de vaho es una prueba que determina rápidamente si el material es a prueba o no de humedad, para las muestras evaluadas se vio que el PE es a prueba de humedad ya que este se empaña al exhalar sobre él, lo cual impide el paso de la humedad; sin embargo, el PVC no lo es.

PRUEBA DE LOS LABIOSSe identificó la muestra PE aprueba de humedad al no pegarse en los labios al presionar lo que corresponde con sus especificaciones bibliográficas, sin embargo PVC no fue aprueba de humedad pues se quedó pegado en los labios al presionar y no corresponde a sus datos bibliográficos, pues se considera que posee baja absorción de humedad.

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PRUEBA DE FUEGOEn base a los resultados observamos que la muestra de PE se incendió de inmediato al estar en contacto con el fuego lo cual nos indica que es un polímero de cadena lineal no ramificada demasiado sensible al calor, por el contrario el PVC tardo más en prenderse debido al átomo de cloro enlazado a cada átomo de carbono que le confiere características amorfas principalmente e impiden su recristalización, su alta cohesión entre moléculas y cadenas poliméricas que lo hace un poco más resistente al calor.Sin embargo el más utilizado es el PE ya que es mucho más barato.

PRUEBA DE ENCOGIMIENTOLos resultados obtenidos nos muestran que el material más resistente al calor es el PVC ya que este no se encoje al acercarlo a la flama del cerillo por lo que es recomendable a alimentos que sean sometidos a cambios bruscos de temperatura; por el contrario, el PE presentó mayor sensibilidad al calor, al encogerse cuando lo acercamos a la flama.

PRUEBA DE HALÓGENOSLa prueba de halógenos se utilizó para que en conjunto con pruebas tales como: color, densidad, humo, prueba de fuego, entre otras; se determine qué tipo de plástico es el que se está evaluando, los colores a la flama observados fueron: azul con punta amarilla para PE y verde para PVC concordando éstos con los de la bibliografía.

PRUEBA DE COLOROtra prueba rápida que determina el tipo de plástico evaluado, la prueba de color se realiza arrugando la muestra y observándolo a contraluz, los resultados concuerdan con los esperados.

PRUEBA DE ESTIRAMIENTOLas propiedades mecánicas de un polímero no se remiten exclusivamente a conocer cuán resistente es. La resistencia nos indica cuánta tensión se necesita para romper algo. Pero no nos dice nada de lo que ocurre con la muestra mientras estamos tratando de romperla. Ahí es donde corresponde estudiar el comportamiento de elongación de la muestra polimérica. La elongación es un tipo de deformación. La deformación es simplemente el cambio en la forma que experimenta cualquier cosa bajo tensión. Cuando hablamos de tensión, la muestra se deforma por estiramiento, volviéndose más larga.

Las láminas plásticas utilizadas en las determinaciones tienen cada una de ellas una diferente disposición en las fibras que las componen. Depende de esta disposición y las características físicas de la película plástica la capacidad que tiene ésta para estirarse. Al realizar esta prueba pudimos ver que la muestra de PE presenta una mayor elongación de manera horizontal que de manera vertical, por lo que se puede decir que sus fibras están ordenadas en esa dirección dándole una flexibilidad mayor. En la muestra de PVC podemos observar lo mismo, pero en cuanto al estiramiento vertical podemos observar que casi no hubo cambio o sea que el estiramiento en forma vertical es despreciable mientras que de forma horizontal si hubo un estiramiento apreciable. Comparando ambos materiales, se pudo observar que el PE presenta una mayor flexibilidad que el PVC.

CONCLUSIONES▫ El material de PVC presentó mayor sustancia que el PE, lo que le confiere mayor resistencia.▫ El grosor es el adecuado según las propiedades de las muestras plásticas.▫ El PE presenta mayor permeabilidad a olores y sabores, lo que modifica las propiedades del producto.▫ Ambas muestras de envases de plástico no presentan permeabilidad a los aceites.▫ Experimentalmente la muestra PE presenta baja permeabilidad de humedad, al contrario de la PVC.▫ Un sellado de cara interna con cara interna es más resistente.▫ La etiqueta 1 tiene una buena calidad de manufactura a diferencia de la etiqueta 2.

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▫ El PE es un material más flexible que el PVC▫ Las fibras que componen al PVC y PE están dispuestas de manera horizontal.▫ El PVC no permite elongación de manera vertical.▫ El PE ofrece una mayor resistencia al rasgado en comparación con el PVC por lo tanto envases con este material

adquieren una mayor protección.▫ La muestra M2 es el cartón más grueso con respecto a los demás por lo que es el mejor para ser utilizado como

envase ya que asegura una mayor protección a los alimentos o a cualquier producto.▫ La muestra M1 es la más resistente a la humedad ya que tardo más en absorber el agua por lo tanto se

considera la mejor para alimentos destinados a refrigeración ya que brinda mayor protección y vida de anaquel.▫ El material más resistente al calor es el PVC ya que no presenta encogimiento al ser expuesto ala flama por lo

que es recomendable a alimentos que sean sometidos a cambios de temperatura bruscos

REFERENCIAS.

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