TEORIA VIDRIO Y PLASTICO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

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TEORIA VIDRIO Y PLASTICO EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA 2021

EL VIDRIO

El vidrio surge de la fusión de la Mezcla de ARENA SILICA, CARBONATO DE CALCIO y

CARBONATO DE SODIO, a alta temperatura dentro de un horno entre 1300 y 1500 °C.

La mezcla vítrea, obtenida por las altas temperaturas, pasa de un estado solida a liquido viscoso,

y luego a una consistencia solida en forma general.

El color natural final es INCOLORO; debido a la cantidad de contenidos ferrosos que hay en los

yacimientos de serena silica, el color se torna verdoso. Para darles diferentes tonalidades se le

agrega durante el proceso de fabricación diferentes óxidos metálicos, logrando las

pigmentaciones del vidrio más utilizados:

❖ CARAMELO: tono ámbar, pigmentación con carbón y compuestos sulfatos.

❖ VERDE: pigmentación con oxido de Cromo

❖ OPALO: pigmentación con fluoruro de calcio.

❖ Azul: Oxido de cobalto

❖ Amarillas: Oxido de hierro

COLOR CARAMELO COLOR VERDE

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COLOR OPALO COLOR AZUL

COLOR AMARILLO

MATERIAS PRIMAS

Los fabricantes de vidrio han buscado fórmulas que permitan:

❖ ƒ Reducir al mínimo el costo del material de fusión, empleando materias primas naturales

provenientes, en lo posible, de canteras situadas cerca de las vidrierías. ƒ

❖ Mejorar al máximo las propiedades de fusión y de aptitud para la elaboración en

máquinas de gran rendimiento. ƒ

❖ Conservar y mejorar las propiedades físicas y químicas del vidrio para el empacado de

líquidos alimenticios (estabilidad química, transparencia, características de dilatación,

coloración, etc.).

En términos generales, los vidrios que se utilizan en el envase, son de tipo sodio cálcico, (alcali-

cal), con los siguientes componentes:

- 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.

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- 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.

A esta fórmula básica pueden añadirse:

- Decolorantes (cobalto y selenio en cantidades muy reducidas) para los vidrios blancos

utilizados en vasos, 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

propiedades filtrantes que se procuran.

MANUFACTURA DE ENVASES DE VIDRIO

El vidrio para envases se produce siguiendo un proceso integrado y continuo, que permite

obtener directamente el producto terminado a partir de las materias primas. Esta situación se

diferencia de lo que ocurre con los envases de metal, plásticos y cartón, en los cuales el material

se produce en primer lugar en forma de lingotes, gránulos, polvos o láminas para transformarse

posteriormente en recipientes. Este procedimiento de manufactura del vidrio comprende, en la

actualidad, las siguientes etapas:

- Preparación del vidrio en el horno de fusión.

- Tratamiento químico del vidrio que ha sido distribuido a las máquinas por intermedio de la

tolva de trabajo y los canales de distribución (conocidos como alimentadores).

- Manufactura del artículo en las máquinas.

- Aplicación de un tratamiento de protección a la superficie.

- Recalentamiento (recocido) a fin de eliminar las tensiones generadas durante el moldeado en la

máquina.

- Empacado en cajas o en tarimas.

CALIDADES INTRÍNSECAS DEL ENVASE DE VIDRIO:

La utilización del vidrio en los alimentos está justificada por un conjunto de propiedades que lo

caracterizan, las más importantes de las cuales se enumeran a continuación:

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.

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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 frecuentemente reutilizable.

PROPIEDADES

➢ Resistencia mecánica del vidrio

➢ Propiedades térmicas

➢ Propiedades ópticas

➢ Transmisión de rayos ultravioleta

➢ Transmisión de rayos infrarrojos

➢ Inercia química

ESQUEMA DE FABRICACIÓN DEL VIDRIO:

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CONTROL DE CALIDAD:

➢ DIMENSIONES Y FORMA

➢ ESPESORES

➢ PESO

➢ CAPACIDAD

➢ TENSIONES PERMANENTES

➢ DEFECTOS ESTETICOS

➢ ALTURA TERMICA

➢ RESISITENCIA AL CHOQUE TERMICO

➢ RESISITENCIA A LA COMPRESION AXIAL

➢ RESISITENCIA AL IMPACTO

➢ TRANSMISION DE LUZ

➢ COLOR.

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PLÁSTICO

Los plásticos representan en la actualidad unos de los principales materiales para envase y

embalaje, utilizados principalmente en forma de bolsas, botellas, frascos, tubos y cajas. Los

plásticos tienen también otras aplicaciones en materia de envase y embalaje de

transporte.Además, se utilizan para el alejado de las cargas paletizadas, films de plástico

haciéndolas más seguras, mediante películas retráctiles y estirables.

Los plásticos son productos sintéticos hechos a partir del petróleo, carbón o gas natural. A pesar

de las fluctuaciones en el precio del petróleo y, consecuentemente en las materias primas hechas

a base de éste, que sirven como base en la conversión de plásticos, existirán otras aperturas al

futuro, en cuestión de envasado y embalado. Gracias a su flexibilidad, plegabilidad,

adaptabilidad y facilidad de manejo, los plásticos continuarán expandiéndose en el mercado.

Los plásticos son sustancias que contienen como ingrediente esencial una macromolécula

orgánica llamada polímero. Estos polímeros son grandes agrupaciones de manómetros unidos

mediante un proceso químico llamado polimerización.

CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS

❖ Dependiendo del origen de las materias primas:

a) De origen natural: obtenidos de materias naturales, como la caseina de la leche (galatita), látex

del árbol (caucho), celulosa del árbol o del algodón (celuloide), etc.

b) Origen sintético: se elaboran mediante reacciones químicas a partir del petróleo, del carbón,

del gas natural, etc.

❖ Dependiendo de su estructura molecular: termoplásticos, termoestables y elastómeros.

o Plásticos termoplásticos: Al calentarse a partir de una temperatura se ablandan y

se pueden moldear (dar forma). Al enfriarse se vuelven a endurecer. Este proceso

puede realizarse varias veces al final de su vida útil, sin que pierdan sus

propiedades. Son reciclables por calor. Esto es posible porque sus

macromoléculas se disponen de forma lineal o ramificada. La temperatura

máxima de exposición es de 150º, aunque algunos como el teflón resisten más.

Ejemplos: Polietileno (HDPE y LDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo

(PVC), poliestireno (PS), polietileno tereftalato (PET), policarbonatos (PC),

metacrilatos (PMMA), politetrafluoretileno (teflón)...

o Plásticos termoestables : Una vez moldeados y endurecidos permanecen

inalterables, debido a que se produce una reacción química irreversible, de modo

que las moléculas quedan entrelazadas de modo permanente. Si se somete al

plástico a alta temperatura sufre un proceso de degradación y ya no se puede

reutilizar. Esto es debido a que las moléculas se entrecruzan formando una red o

malla, dando como resultado un plástico rígido, más resistente a la temperatura,

pero más frágil que los termoplásticos. Ejemplos: Fenoles (PF), Aminas (MF),

Resinas de poliéster (UP), Resinas epoxi (EP),

o Plásticos elastómeros Forman una red de malla con pocos enlaces, lo que les

permite deformarse elásticamente. No soportan bien el calor y se degradan a

temperaturas medias. Ejemplos: Caucho, neopreno, poliuretano, silicona.

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PROCESO DE FABRICACION Y CONFORMACION DE PLASTICOS

Proceso general de fabricación: Consiste en introducir el monómero en una máquina llamada

reactor, junto con el disolvente y un catalizador (activador de la reacción química), a una presión

y temperatura controladas. Durante el proceso, también se pueden añadir pigmentos para dar

color y otras sustancias, como la carga, que mejoran las propiedades del plástico. El material

plástico obtenido, llamado granza, puede tener forma de bolitas, gránulos o polvos.

Conformación de plásticos

Para mejorar las propiedades de la granza durante el proceso de conformación se añaden

plastificantes, para ablandarlo o licuarlo y lubricantes, que facilitan el moldeo y desmoldeo del

objeto.

Todas las técnicas para conformar objetos de plástico consisten básicamente en calentar el

plástico e introducirlo posteriormente en un molde para darle la forma deseada. Las piezas

moldeadas suelen tener un acabado de primera calidad, o necesitando más que quitar la rebaba

que pueda quedar en los bordes.

Moldeo por extrusión (termoplásticos):

La granza se vierte en la tolva y entra en un tubo caliente donde se va fundiendo

mientras un tornillo sin fin lo presiona y lo obliga a desplazarse hacia el troquel que le da

la forma. Se obtiene así una pieza continua, de gran longitud y poca sección que es

enfriada mediante un baño de agua fría o con chorros de aire. Entonces las piezas se

cortan o se bobinan.

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Este sistema se utiliza con termoplásticos, como el polietileno, PVC o nailon, para la

fabricación de tubos huecos o macizos y perfiles de diversas formas.

Moldeo por soplado (termoplásticos): El plástico que sale por el troquel de una

extrusora es introducido en un molde abierto en dos partes, que reproduce la forma del

objeto. A continuación se cierra y se insufla aire con lo que se adapta a las paredes del

molde. Se enfría, se abre el molde y sale la pieza terminada.

Se utiliza para fabricar recipientes, piezas huecas, botellas, etc. En este caso se parte de

una pieza de plástico precalentada llamada preforma. Esta técnica se utiliza con

termoplásticos, como PVC, polietileno y polipropileno

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Moldeo por inyección (todos): Permite fabricar objetos de formas complejas, con

dimensiones muy exactas y un acabado de primera calidad. Aunque se utilizan todos los

tipos de plásticos, los más utilizados son el polietileno, el poliestireno, el polipropileno y

el nailon.

Los gránulos entran en el cilindro calefactor a través de la tolva y avanzan debido al

movimiento giratorio del tornillo sin fin. Al mismo tiempo se funden, debido a la presión

y al calor que proporcionan las bandas calefactoras. Un movimiento rápido de avance del

tornillo inyecta el plástico fundido en el molde de acero, que está formado por dos partes.

Cuando solidifica se abre el molde y se expulsa la pieza.

Se fabrican: baterías de cocina, carcasas de electrodomésticos, elementos del automóvil,

etc.

Moldeo por vacío o transferencia (termoplásticos): Apropiada para moldear piezas de

poco espesor. Se parte de una plancha muy fina de material plástico, que es superpuesta

sobre un molde. Por la parte superior se aplica calor mientras que por la parte inferior se

hace el vacío. La presión atmosférica empuja el plástico, de forma que éste adquiere la

forma del molde pegándose a sus paredes.

Moldeo por compresión (termoestables) Se utiliza con los plásticos termoestables para

obtener piezas pequeñas, como accesorios eléctricos, mangos, etc. o grandes como

asientos de inodoros o el salpicadero de un automóvil.

En el molde inferior se coloca la cantidad necesaria de plástico (en gránulos o preforma

compacta), se cierra el molde y se aplica calor y presión. Esto produce la reacción de

curado que hace que el plástico se vuelva rígido y homogéneo. Después la pieza es

expulsada mecánicamente.

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Calandrado (termoplásticos):Se utiliza para obtener láminas finas, sobretodo de PVC,

como carpetas, portadocumentos, toldos, lonas, etc. La masa de plástico se comprime

entre rodillos calientes que giran en sentido contrario y lo moldean hasta conseguir el

espesor deseado. (Ver imagen siguiente).

Laminación por extrusión y soplado: Se utiliza cuando queremos obtener láminas muy

finas. El polímero fundido sale por una boquilla en forma de anillo a la vez que se le está

insuflando aire. El plástico se solidifica y se pliega con ayuda de rodillos guía, con lo

cual queda una película doble con forma de macarrón.

Hilado: Es el procedimiento habitual para obtener los hilos de las fibras textiles sintéticas

con las que se elaboran todo tipo de prendas.

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CONTROL DE CALIDAD:

➢ INTERACCION ENVASE PRODUCTO

➢ DENSIDAD

➢ GRAMAJE

➢ ESPESOR

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