Envases metálicos

Son recipientes rígidos para contener productos líquidos y/o sólidosPueden cerrarse herméticamenteTanto su fabricación como su destrucción tienen un costo ambiental importante

Los materiales más frecuentemente utilizados son:

•Hojalata electrolítica•Lámina cromada libre de estaño•Aluminio

Propiedades de los envases de hojalata:

•Resistencia: Permite envasar alimentos bajo presión o vacío

•Estabilidad térmica: el metal no cambia sus propiedades al someterse al calor (solo se dilata pero eso no afecta a los alimentos)

•Hermeticidad: Con lo que se evita la descomposición de los alimentos por parte de microorganismos o debida a reacciones enzimáticas (Alta barrera a: gases, vapor de agua, luz, oxigeno, microbios)

•Calidad magnética: Permite separar estos envases, de otros desechos, por medio de imanes

•Integridad química: Ayuda a mantener aroma, sabor, etc (¿) Dep calidad

HOJALATA

•Versatilidad. Infinidad de formas y tamaños

•Posibilidad de impresión: Pueden imprimirse a gran velocidad con diseños litográficos de calidad o bien recubrirse con lacas protectoras

•Alta velocidad de fabricación (500-800 env/minuto)

•Propiedades mecánicas : Son de fácil manipuleo y transporte

•Alta reactividad química y electroquímica: oxidación-corrosión. (dependiendo de la calidad)

•Peso especifico alto( 7.86) incidencia en el transporte y logística en general.

•Formas limitadas: imagen antigua (cilíndrica).

Desventajas

HISTORIA DEL ENVASE DE HOJALATAHISTORIA DEL ENVASE DE HOJALATA

•EL INICIO CON APPERT.

•1812-PRIMERA PLANTA INDUSTRIAL DE ENVASAMIENTO (INGLATERRA).

•1819 UNDERWOOD INICIA ENVASAMIENTO EN EEU (BOSTON)

•1825 PRIMERA PATENTE AMERICANA

•1889 PRIMERA HOJALATERIA MECANICA EN BS.AS

• PARTES PRINCIPALESPARTES PRINCIPALES :

CUERPO

FONDO

TAPA

Estructura general del envase de hojalata

CLASIFICACION:

•DOS PIEZAS (EMBUTIDOS) Solo tapa y cuerpo

•TRES PIEZAS: tapa, fondo y cuerpo se diferencian según tipo de unión en el cuerpo.

Materia prima para la fabricación de envases de hojalata:

El estaño juega un papel fundamental en el envase de hojalata, ya que constituye el recubrimiento del acero base. Antiguamente el estañado se realizaba por inmersión de la lámina en estaño fundido (estañado en caliente). Actualmente este proceso ha sido reemplazado por el estañado electrolítico

Estructura de la HojalataEstructura de la Hojalata

Acero base

Estaño

EstañoAleación estaño-hierro

Sales de estaño y aceite de protección

Embalaje de la hojalataEmbalaje de la hojalata

• Protección mecánica

golpes abolladuras• Estabilidad en el

transporte.• Protección contra la

humedad.

Barnizado y Esmaltado

TIJERAS• Refilan la hoja que viene del deposito.• Cortan tiras para fabricar tapas y fondos por un

lado y plantillas de cuerpos por el otro.

BALANCINES• Estampan mecánicamente,

por intermedio de una matriz, un disco de hojalata para trasformarlo en un fondo.

• La etapa final corresponde a la formación del denominado rulo, para esto se obliga al fondo a pasar por una matriz circular a alta velocidad.

ESTAMPADO DE UN FONDO

ENGOMADO del FONDO

• Consiste en la aplicación de una emulsión de caucho en el interior del rulo para conformar una junta elástica que actúa como compuesto de cierre en el futuro remache.

ENVASES EMBUTIDOS

• Ahorran el material del enlace y reducen la posibilidad de perdidas.

• Requieren alta calidad de material y revestimientos

• Relación de embutido.

Envases de tres piezas

• Se clasifican según el tipo de unión en el cuerpo del envase.

• Soldadura solder• Soldadura eléctrica• Soldadura cementada.

SOLDADURA SOLDER

• Se denomina así a la unión lograda a través de la solidificación de una aleación de Estaño-Plomo en el interior del enlace (en algunos casos estaño puro).

• Soldadura tradicional durante mas de 50 años tiende a desaparecer por razones estéticas,ecológicas y de productividad.

SOLDADURA CEMENTADA

• LA UNION DEL CUERPO SE REALIZA CON UN CEMENTO POLIAMIDICO QUE SE APLICA EN ESTADO FUNDIDO Y SE DEJA SOLIDIFICAR (RUEDA, SPRAY, O CINTA ADHESIVADA).NO ADMITE EL PROCESO NI PRESURIZACION, LIMITACIONES CON LA ALTURA DEL ENVASE Y ES DEBIL FRENTE AL ATAQUE QUIMICO DE MUCHAS SUSTANCIAS. ES LA UNION MAS BARATA Y ADMITE LITOGRAFIA TOTAL

SOLDADURA ELECTRICA

• En un circuito eléctrico con materiales de baja resistencia(cobre) se hace participar uno de resistencia mayor :acero que se calienta lo suficiente para fundirse.

• Primeros desarrollos 1960.• Soudronic introduce costuras

que se superponían 3 mm (butterfly)

• En 1975 introduce la costura WIMA

( Wire-Mash welding system)• En 1978 aparece el modelo

Superwima con solo 0.2/0.5 mm de solape

• Ventajas :

Economía de material de enlace.

Mayor seguridad respecto a perdidas.

Mejor remache en unión de costura.

Mayor velocidad.

Mejora estética del envase.

Sin cuestionamientos ecológicos.

• Desventajas :

Necesidad de proteger la costura.

Consumo de alambre de cobre .

Operaciones previas al remachado.

• Pestañado: Consiste en doblar hacia fuera los bordes del cuerpo por medio de matrices de compresión gradual.

•neckeado” o reducción del cuello Operación incorporada en últimos años que consiste en una reducción del diámetro del cuerpo en la zona inferior y superior con fines estéticos y de ahorro de material.

EL REMACHE

• Unión lograda por el enrollado en forma conjunta del rulo del fondo y la pestaña del cuerpo para lograr un cierre hermético.

• El remache debe cumplir hermeticidad para conservar vacío o presión en el interior del envase e impedir el ingreso de bacterias.

• No debe generar metal expuesto en su conformación.

• Se debe poder realizar a velocidades compatibles con el resto de la línea.

• Debe ser capaz de soportar las dilataciones y contracciones que ocurren durante el proceso térmico de la pasteurización.

• Ensayos no destructivos: Observación periférica en el exterior del remache.

• Ensayo destructivo: corte en el envase y observación de la estructura del remache con ayuda de un proyector especial; Cortar a partir de la pared del remache toda la unión y separar el gancho del fondo del cuerpo.(“bajar el remache”).

Control del Remache

Control sobre envase terminado

• Perdidas

• Remache

• Pestaña (altura del envase)

• Visuales

• Prueba hidráulica(aerosoles)

• Waco test.

CORROSION en ENVASES de HOJALATA.

• Definición: Ataque destructivo a un metal por reacciones electroquimicas entre el y su entorno.

• Celda Galvánica : Dos placas de metales diferentes sumergidas en un liquido capaz de conducir la corriente eléctrica.

Reacciones que ocurren

• Anodo : lugar donde ocurren reacciones de oxidación.(-)

Sn 0 Sn ++ + 2 electrones

• Cátodo: Lugar donde ocurren reacciones de reducción (+)

2H+ + 2 electrones H2 (gas)

El TSF tiene un soporte básico idéntico a la hojalata: el acero. El cual puede ser obtenido por simple o  doble reducción. Sin embargo la protección del mismo esta asegurada no por una capa de estaño aplicada por electro deposición y una película de pasivación -  como ocurre en la hojalata -  sino por un revestimiento mixto compuesto de cromo y de oxido de cromo

Envases de acero libre de estaño o chapa cromada (TFS: teen free steel)

El TFS presenta un aspecto visual diferente al de la hojalata, tendiendo a un color gris azulado

El recubrimiento cromo, oxido de cromo se consigue por deposición electroquímica partiendo de soluciones de ácido crómico y aunque el grosor de la capa de recubrimiento es muy inferior al correspondiente al estañado de una hojalata E.2,8,  no obstante el recubrimiento es altamente uniforme y el área de metal de hierro expuesto en los poros en menor que en dicha hojalata

Aunque menor que la hojalata, tienen buena resistencia a la compresión

Resisten el estibado

Se utilizan fundamentalmente para tapas y fondos de latas, y para latas con la impresión completa alrededor del cuerpo

Como el recubrimiento se forma en la superficie del envase no es inerte, este tipo de materiales se debe revestir internamente con alguna laca sanitaria que sea compatible con lo que se quiera enlatar. Una de las características del TFS es la de ofrecer una perfecta adherencia a este tipo de revestimientos que acrecienta la resistencia a la corrosión. Hoy el mercado ofrece una amplia gama de barnices adecuados para este uso

Estructura del TFSEstructura del TFS

Acero base

Cromo metálico

Oxido de cromo

• Cuerpos de envases tipo “3 piezas”: No permite su soldadura por un sistema eléctrico por puntos convencional. Por ello su uso queda reducido en este caso a cuerpos con costura encolada con resina o cemento termoplástico de aplicación en envases industriales.• Cuerpos de envases tipo “2 piezas”: Tiene una buena aplicación para todo tipo de envases embutidos. Quizás mejor que la hojalata, pues se puede partir de un acero base equivalente y además  presenta una excelente adhesión a los barnices sometidos al esfuerzo de embutición.• Fondos: Es una buena alternativa. Puede usarse para una amplia gama de productos siempre que no sean muy agresivos.• Cápsulas y tapón corona: Ocurre como en el caso anterior.• Envases y recipientes para uso decorativos (bandejas, cajas, etc.…).

Medidas para proteger los envasesMedidas para proteger los envases

Corrosión externa:

*lavar cuidadosamente los envases después del llenado

*Si no se secan con el calor residual hacerlo con chorro de aire caliente

*Evitar depósitos húmedos.Evitar cambios bruscos de temperatura en los depósitos.

*Controlar cantidad y tipo de adhesivo de etiquetado.

Corrosión interna :*Control del espacio libre (7 a 10% de la

altura del envase).Eliminación del aire(O2).Vacío de orden 300 mm Hg.

*Temperaturas de estacionamiento: inferiores a 25 grados.Vida útil aumenta de tres a cuatro veces.

*Conocer el producto Contenidos de azufre,cobre o nitratos aceleran corrosión.

*Oxigeno disuelto en el medio aumenta la corrosion

VENTAJAS DEL ENVASE DE ALUMINIO

Destacamos las siguientes: * Más seguro que el vidrio y la hojalata.* Inquebrable.* No se filtra.* Material liviano (sólo 10 a 20% del peso del vidrio).* 100% Reciclable.* Antióxido.* Una pieza (Monoblock).* Estilizado y elegante, debido a su versatilidad de     diámetros y alturas.* Decoración en 360°* Protegido contra agentes externos y luz

ALUMINIO

Superficie Interior:        >> Con doble recubrimiento de barniz.

Superficie Exterior:       >> Con o sin efectos especiales (escobillados /perjados). Con numerosos colores.>> Terminación Brillante o mate.

Empaque:>> En cajas de cartón, o en hexágonos>> Dispuestos en pallets.

Características generales de los envases de aluminio:

Recubrimiento Interior:

Este tipo de envases, tiene en general un recubrimientointerior. Existen tres opciones para utilizar:>>EPOXICOS (EPOXIFENOLICO)>>VINIL - ORGANOSOL (MICOFLEX)>>POLIAMIDA - PAM

Estas tres alternativas son las que se utilizan más comúnmente en la industria, lo que permite su aplicación con una gran gama de productos, tales como: alimentos, fármacos, y cosméticos.  

Actualmente se fabrica una amplia gama de envases de aluminio rígido en una pieza, para diversos usos. Dentro de ellos encontramos los siguientes tipos:-Aerosoles- Botellas con Boca Rosca- Latas de bebidas - Estuches

Botellas con boca a rosca:Son una excelente alternativa como alternativa al vidrio y plástico. La posibilidad de una buena gráfica, su capacidad de alto impacto y su reciclabilidad total, convierten a la botella de aluminio en la mejor elección.

Aerosoles

Son aptos para resistir las presiones estándares de mercado (2P,2Q,15bar y 18bar). Las alternativas de decoración van desde envases blancos o plata, hasta los de varios colores, en una sola pasada. Los envases son protegidos interioremente con un barniz

Estuches

Este envase puede fabricarse en una o dos piezas en una gran variedad de largos y diámetros. Es resistente, y brinda óptima protección al contenido. Puede ser Epoxifenólico, Micoflex, o PAM según lo que determine el llenador, o fabricante del contenido.Hay una gran variedad de formas, terminaciones, y hombros que pueden ser utilizados según diámetro y altura

Latas para bebibas

Las latas son ampliamente utilizadas, tanto para jugos, como para bebidas gasificadas

La lata de bebidas tiene un origen relativamente reciente.*La primera lata con tapa plana se lanzó en el año 1935 pero no es hasta la introducción de la tapa de apertura fácil en 1965 cuando inicia su despegue comercial. *A finales de los años 1980, se presenta la anilla no removible stay-on tab, que es la más utilizada hoy en día.

El auge de la lata como envase de bebidas se debe a sus numerosas ventajas para su distribución y consumo de bebidas:

•ligereza (espesores de 0,10mm o menos)

•protección del contenido (estanqueidad y protección contra la luz)

•rapidez de enfriamiento

•resistencia a la rotura

•inviolabilidad

•escaso volumen

•reciclabilidad (la lata es reciclable tanto por los sectores del acero como del Al