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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS 53 Capítulo IV - EMBALAGENS PLÁSTICAS 1. Propriedades e características 54 2. Interacção embalagem/alimento 59 3. Processos de transformação de plástico 61 4. O ambiente e a embalagem de plástico 65 5. Controlo da qualidade 66 5.1.Determinação da espessura 66 5.2.Determinação da gramagem 66 5.3.Identificação de materiais 66 5.4. Determinação de propriedades de tracção 67 5.5. Determinação da Migração 67 5.6. Determinação da permeabilidade ao vapor de água 68 5.7. Determinação da permeabilidade a gases 68 5.8. Avaliação da hermeticidade 69

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Revisao sobre embalagens

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

53

Capítulo IV - EMBALAGENS PLÁSTICAS

1. Propriedades e características 54

2. Interacção embalagem/alimento 59

3. Processos de transformação de plástico 61

4. O ambiente e a embalagem de plástico 65

5. Controlo da qualidade 66

5.1.Determinação da espessura 66

5.2.Determinação da gramagem 66

5.3.Identificação de materiais 66

5.4. Determinação de propriedades de tracção 67

5.5. Determinação da Migração 67

5.6. Determinação da permeabilidade ao vapor de água 68

5.7. Determinação da permeabilidade a gases 68

5.8. Avaliação da hermeticidade 69

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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1. PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS

O termo “plásticos” é habitualmente usado para designar materiais à base de polímeros

sintéticos ou naturais modificados, que podem ser moldados pela acção do calor e/ou pressão.

Polímeros são macromoleculas formadas pela repetição de unidades mais pequenas - os

monómeros. Os materiais plásticos usados na embalagem são muito diversificados na sua

estrutura química e apresentam propriedades variáveis em função do processamento, dos

aditivos incorporados e da combinação com outros polímeros.

Os plásticos podem ser classificados em termoplásticos ou termoendurecíveis. Os primeiros

tornam-se flexíveis, amolecem gradualmente e fundem com o aumento da temperatura,

podendo ser moldados várias vezes, enquanto que os segundos, após o fabrico, não podem

voltar a ser moldados porque perdem as suas características iniciais. Os plásticos podem ainda

ser classificados em homopolímeros ou heteropolímeros de acordo com o número de

unidades básicas de natureza química diferente (monómeros) que compõem as

macromoléculas. Em alguns casos os nomes dos polímeros são derivados dos monómeros

antecedidos do prefixo poli. Nos polímeros obtidos por adição, é esta a regra de nomenclatura

mais usual, excepto se monómeros diferentes estiverem envolvidos na reacção. No caso do

monómero ter um nome composto, utiliza-se um parêntesis a seguir ao prefixo “poli”.

TABELA I - MONÓMEROS E SIMBOLOGIA DE ALGUNS POLÍMEROS

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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TABELA II - PRINCIPAIS POLÍMEROS USADOS EM EMBALAGEM PARA PRODUTOS ALIMENTARES

NOME SÍMBOLO PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS APLICAÇÕES

Polietileno debaixadensidade

LDPE

Propriedades barreira: Muito boa barreira à humidade; má barreira a gases egorduraPropriedades térmicas: Boa soldabilidade; Gama de temperaturas: -50 a 80ºCResistência mecânica: boa resistência à tracção e à perfuração/impacto

Sacos (extrusão de filme), protecção (revestimento), camada interior paratermossoldagem de estruturas e camada intermédia para ligação (laminação ecoextrusão)

Polietileno dealtadensidade

HDPE

Propriedades barreira: Muito boa barreira à humidade; má barreira a gases emédia barreira à gorduraPropriedades térmicas: Média soldabilidade; Gama de temperaturas:-40 a 121ºCResistência mecânica: óptima resistência à tracção e ao impacto/perfuração

Sacos para frutas e legumes (extrusão de filme), potes e bandejas (injecção),garrafas de leite esterilizado (extrusão –sopro)

Polipropileno PP

Propriedades barreira: Boa barreira à humidade (>PE); fraca barreira a gases egorduraPropriedades térmicas: Boa soldabilidade; Filme orientado requer revestimentopara termossoldagem; Gama de temperaturas: 0 a 130ºCResistência mecânica: variávelPropriedade ópticas: Elevada transparência (>PE) e excelente brilhoFilme não orientado é frágil a temperaturas baixas

Filme termoretractíl (extrusão de filme), taças para gelados e margarinas,camada interior para bandejas termoprocessáveis e para fornosmicroondas(injecção de copolímero com PE, garrafas para kectchup e molhospara enchimento a quente (coextrusão –sopro) Embalagens de alimentos sensíveis à humidade (barreira à humidade)

Polipropilenoorientado

OPP

Propriedades barreira: Muito boa barreira à humidade; fraca barreira a gases e àgorduraPropriedades térmicas: Fraca soldagem; Gama de temperaturas:-50 a 120ºCResistência mecânica: óptima resistência à tracção e fraca resistência aoimpacto/perfuração

Filme exterior em estruturas, filme metalizado (extrusão de filme), estruturatermossoldável (coextrusão com PE e revestido com acrílico), estruturatermossoldável boa barreira a gases (revestimento com PVDC)

Policloreto devinilo

PVC

Propriedades barreira: Média barreira à humidade; fraca barreira a gases eexcelente barreira à gorduraPropriedades térmicas: Média soldabilidade; Gama de temperaturas entre 60-85e –30ºCResistência mecânica: variávelPropriedade ópticas. Óptima transparência

Filme estirável para carnes frescas, frutos e vegetais, filme termoretráctil(calendragem e extrusão de filme), bandejas e boiões para snacks, chocolates,margarinas e manteiga (termoformação), garrafas de óleo alimentar (extrusão –sopro); Etiquetagem de garrafas; Cápsulas de inviolabilidade

Poliestireno PS

Propriedades barreira: Fraca barreira à humidade; fraca barreira a gases e mábarreira à gorduraPropriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-30 a 50 ºCResistência mecânica: muito boa resistência à tracção; muito má resistência aoimpacto/perfuração; Facilidade de termoformaçãoPropriedade ópticas. Elevado brilho e transparência

Copos de iogurte, caixas para bolos, copos para gelados (termoformação einjecção);Janelas para embalagens de cartão

PS expandido EPS Espuma de células fichadas;Bom isolamento térmico e excelente acolchoamento

Bandejas para supermercados

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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TABELA II - PRINCIPAIS POLÍMEROS USADOS EM EMBALAGEM PARA PRODUTOS ALIMENTARES (CONT.)

Polietilenotereftalato

PET

Propriedades barreira: Média barreira à humidade; média barreira a gases eexcelente barreira à gorduraPropriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-40 a 220ºCResistência mecânica: excelente resistência à tracção e boa resistência aoimpacto/perfuração Propriedade ópticas: Excelente transparência

Filme exterior em estruturas laminadas, filme metalizado, filme para fornodoméstico (extrusão de filme), bandejas para forno microondas e fornoconvencional (CPET), pré-congelados (termoformação) garrafas para águamineral e refrigerantes carbonatados, óleo (injecção–sopro)

Poliamida PA

Propriedades barreira: Má barreira à humidade; boa barreira a gases (0% HR) eexcelente barreira à gorduraPropriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-50 a 140ºC; Elevadaestabilidade térmicaResistência mecânica: excelente resistência à tracção e ao impacto/perfuração;Elevada dureza superficial; Reduzido coeficiente de atritoPropriedade ópticas: Boas

Embalagem flexível e bandejas para acondicionamento a vácuo e em atmosferamodificada: queijo, carnes, pescado (coextrusão e laminação)

Embalagens com resistência a temperaturas elevadasEmbalagens “boil – in bag”

Policarbonato PC

Propriedades barreira: Fraca barreira à humidade; fraca barreira a gases e muitoboa barreira à gorduraPropriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-90 a 135ºCResistência mecânica: excelente resistência à tracção e ao impacto/perfuração

Garrafas reutilizáveis (extrusão–sopro), bandejas para fornos de pré-congelados(termoformação); barris de água para máquinas dispensadoras

Policloreto devinilideno

PVDCPropriedades barreira: Excelente barreira à humidade, a gases e à gorduraPropriedades térmicas: não aplicável, dado não serem usados individualmenteResistência mecânica: não aplicável, dado não serem usados individualmente

Filme envolvente “cling” (extrusão de filme com plastificante ou copolímero),revestimento de filmes (OPP, película celulósica, papel, PET e PA) e de garrafasde PET, embalagens alta barreira para produtos termoprocessados e para fornosmicroondas (termoformação de estruturas coextrudidas)

Copolímeroetileno-álcool

vinílicoEVOH

Propriedades barreira: Fraca barreira à humidade; excelente barreira a gases(0% HR) e excelente barreira à gorduraPropriedades térmicas: não aplicável, dado não serem usados individualmenteResistência mecânica: não aplicável, dado não serem usados individualmente

Embalagem de atmosfera modificada (coextrusão de filme), embalagens altabarreira para produtos termoprocessados e para fornos microondas(termoformação de estruturas coextrudidas), garrafas para produtos sensíveis aooxigénio (coextrusão)

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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ESPECIFICAÇÕES DOS MATERIAIS PLÁSTICOS

As embalagens plásticas podem ser: filmes plásticos para embalagens flexíveis, garrafas,

potes, tabuleiros, copos, etc..

TABELA III – ESPECIFICAÇÕES DE EMBALAGENS PLÁSTICAS

CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAIS

E

IDENTIFICAÇÃO

Dimensões

Peso

Capacidade e nível de enchimento

Distribuição de espessura

Identificação da resina base

PROPRIEDADES MECÂNICAS Resistência à compressão

PROPRIEDADES BARREIRA Hermeticidade

Permeabilidade (vapor de água, gases e luz)

INÉRCIA Migração global e específica

Quantidade máxima residual

TABELA IV – ESPECIFICAÇÕES DE FILMES PLÁSTICOS

CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAIS

E

IDENTIFICAÇÃO

Distribuição de espessura

Gramagem

Identificação da resina base

PROPRIEDADES MECÂNICAS Resistência à tracção

Resistência ao rasgamento inicial e propagação

do rasgo

Coeficiente de atrito

PROPRIEDADES BARREIRA Permeabilidades (vapor de água, gases e luz)

INÉRCIA Migração global e específica

Quantidade máxima residual

Page 7: Material revisar aulas

Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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2. INTERACÇÃO EMBALAGEM/ALIMENTO

O tempo de vida-útil de um produto depende, além das suas características intrínsecas e da

sua aptidão à conservação, de dois factores principais: do contacto directo com a embalagem e

da migração de constituintes, e do contacto com factores da atmosfera, como o oxigénio e a

humidade, e portanto da permeabilidade da embalagem (propriedades barreira).

• MIGRAÇÃO

A migração é definida como a transferência de substâncias a partir da parede da embalagem

para o alimento, por fenómenos de natureza físico-química. Apesar da inércia total não existir,

e por isso os fenómenos de migração ocorrerem em todos os materiais, os materiais plásticos e

os papéis são sem dúvida os mais problemáticos, dada a natureza das moléculas dos

materiais, e por isso alvo de maior atenção.

A migração é normalmente classificada em migração global ou específica. A primeira

corresponde à totalidade dos componentes que migram da embalagem, sejam eles conhecidos

ou não. A migração específica diz respeito à determinação da transferência de compostos bem

identificados. O interesse da determinação da migração específica prende-se com problemas

de ordem toxicológica, de ordem organoléptica ou com a perda de características do material

de embalagem por migração de alguns aditivos de embalagens poliméricas.

Entre o grande número de compostos que entram na formulação de uma resina, os mais

importantes do ponto de vista da migração são monómeros não convertidos (PVC, PET, PS por

exemplo), aditivos (nomeadamente plastificantes e antioxidantes), solventes residuais de tintas

de impressão ou de adesivos e compostos de termodegradação.

• PROPRIEDADES BARREIRA

A embalagem de um alimento tem inúmeras funções sendo a de protecção do produto contra a

acção do meio exterior uma das mais importantes. Por um lado o produto necessita de ser

protegido contra danos físicos e mecânicos durante o transporte e distribuição, por outro lado é

necessário garantir a protecção contra a acção de factores ambientais como gases, vapor de

água, luz e odores.

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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No que diz respeito às transferências gasosas a embalagem desempenha um papel duplo:

- barreira à transferência do exterior para o interior da embalagem

a) barreira ao oxigénio e ao vapor de água para protecção dos produtos sensíveis ao

oxigénio (batata frita) ou sujeitos a hidratação (bolachas)

b) barreira igualmente para todas as substâncias voláteis que podem estar presentes

no ambiente (hidrocarbonetos, fumos, aromas...) e susceptíveis de alterar as

propriedades organolépticas (gosto, odor) do alimento

- barreira à transferência do interior para o exterior de forma a evitar

a) perda de aroma específico do produto (exemplo: café)

b) desidratação de produtos, sempre que se trate de um produto húmido ou semi-

húmido (exemplos: pão, carnes frescas, queijos)

c) perda de gás ou mistura gasosa que pode ser introduzida no interior da embalagem

para conservação do produto (exemplos: dióxido de carbono, azoto, etc.)

Os requisitos de barreira necessários a uma embalagem devem ser definidos para cada

produto alimentar, considerando-se a sua composição, forma de apresentação, sistema de

distribuição e tempo de vida útil desejado. A determinação das propriedades barreira dos

materiais é feita com métodos normalizados.

Ao contrário dos recipientes de vidro e de metal, as embalagens plásticas são permeáveis a

gases (oxigénio, dióxido de carbono, etc.) e ao vapor de água, num grau maior ou menor,

consoante os materiais. Estes também são permeáveis a vapores orgânicos (odores estranhos

provenientes do meio ambiente ou odores característicos do produto). A luz, em particular a

ultra-violeta (de menor comprimento de onda) pode catalisar reacções adversas como reacções

de oxidação, que conduzem a descoloração, perda de nutrientes e desenvolvimento de odores,

por isso algumas embalagens devem também ser barreira à luz, em particular a alguns

comprimentos de onda.

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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3. PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO

As embalagens são produzidas pelos seguintes processos:

• Extrusão para produção de filmes e chapas

• Termoformação para produção de copos e bandejas

• Injecção para produção de tampas, copos

• Sopro para produção de garrafas

EXTRUSÃO

de matriz tubular para obtenção de sacos plásticos

de matriz plana para obtenção de filmes e chapas para transformação posterior

No processo de extrusão, os grânulos de resina de plástico são sujeitos a elevadas

temperaturas e pressões na extrusora, havendo a sua fusão. O material plástico sai da

extrusora em forma de filme ou de chapa plástica com dimensões que dependem da matriz.

FIGURA 1. Exemplo de extrusão de matriz tubular e matriz plana

FIGURA 2. Saída da

extrusora (perfis

diferentes)

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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TERMOFORMAÇÃO

A partir de uma chapa plástica aquecida, a embalagem forma-se por moldação a vácuo com

um molde macho ou com um molde fêmea, ou por um único molde “macho-fêmea”. No

processo a vácuo, a chapa depois de aquecida é “sugada” contra as paredes do molde; no

processo de pressão, a chapa depois de aquecida é “atirada” contra as paredes do molde por

injecção de ar; no processo “macho-fêmea” a chapa aquecida passa entre um molde e contra-

molde tomando a forma destes. A termoformação é muito usada para fabrico de copos, potes e

bandejas, artigos baixos e de boca larga.

Molde fêmea Molde macho

FIGURA 3. Termoformação por vácuo com molde macho e por molde fêmea

INJECÇÃO

A resina é fundida numa máquina de injecção, e é forçada a entrar num molde. É arrefecida

dentro do molde e em seguida retirada por ejectores mecânicos ou pneumáticos. O molde é

constituído por duas ou mais partes que se abrem depois para deixar sair a peça moldada. A

injecção é usada para fabrico de tampas, copos e bandejas.

FIGURA 4. Moldagem por injecção

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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FIGURA 5. Esquema do molde de injecção

EXTRUSÃO –SOPRO

Este processo é usado para moldar garrafas. A resina é fundida no extrusor e sai na forma de

uma pequena manga (também chamada “gota” ou “parison”). O “parison” entra num molde

onde através de um sopro de ar comprimido é forçado contra as paredes do molde ficando com

a forma final.

FIGURA 6. Extrusão-sopro (programação de

parison)

FIGURA 7. Esquema do processo

Extrusão-Sopro

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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INJECÇÃO – SOPRO

Este processo também é usado para fabricar garrafas. O processo é idêntico ao anterior só que

desta vez o “parison” é injectado numa pré-forma em vez de ser extrudido numa manga. A pré-

forma já tem a marisa moldada, e só o corpo é depois soprado para a sua forma final num

segundo molde. Neste processo as embalagens obtidas apresentam uma melhor distribuição

de espessura e a possibilidade de a segunda moldação ser efectuada à medida da utilização

das embalagens.

FIGURA 8. Esquema de moldagem injecção-sopro

Na maioria das aplicações para embalagem, há necessidade de se combinarem materiais

plásticos diferentes ou mesmo combinar materiais plásticos com outros materiais como o

alumínio ou o cartão para se obterem as características requeridas de protecção, soldabilidade,

boa impressão, etc. A combinação de diferentes materiais é normalmente feita por coextrusão

(extrusão simultânea de polímeros), laminação (junção de vários filmes plásticos e/ou película

de alumínio, folha de papel por intermédio de um adesivo ou cola) ou por revestimento

(deposição de outro material polimérico ou metálico – metalização).

FIGURA 9. Esquema da coextrusão

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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4. O AMBIENTE E A EMBALAGEM DE PLÁSTICO

A forma de gestão dos resíduos de materiais plásticos mais interessante, do ponto de vista

técnico e ambiental, são a reciclagem e a incineração com recuperação energética. Há alguns

materiais plásticos que podem ser usados em garrafas reutilizáveis como o Policarbonato (PC)

ou o Polietileno tereftalato (PET), existindo exemplos em vários países europeus.

O processo de reciclagem inicia-se com triagem e

separação dos diversos tipos de plástico que são

depois encaminhados para os diferentes recicladores.

A reciclagem dos plásticos misturados prejudica muito a

qualidade do reciclado e limita as suas aplicações. Para

facilitar a identificação dos plásticos é corrente as

embalagens conterem um símbolo convencionado pela

Society of Plastic Industry.

A reciclagem dos plásticos podem ser mecânica ou química. O processo mecânico, bastante

difundido, consiste essencialmente no reprocessamento por extrusão dos resíduos

devidamente triados: faz-se a trituração, lavagem, aglomeração e extrusão (por vezes, com

adição de pigmentos e outros aditivos) e granulação para obtenção do produto final. Este

granulado, cuja qualidade depende muito da qualidade dos resíduos de que se parte, é

posteriormente utilizado para fabrico de objectos e utensílios como tubos, suportes de canetas,

baldes, recipientes, contentores e outros.

A reciclagem química pode ser feita por pirólise e por hidrólise, envolvendo a quebra da

estrutura do polímero em moléculas pequenas (podendo mesmo haver recuperação dos

monómeros). Este material após purificação é usado novamente em processos químicos e

processos de polimerização para fabrico de plástico novo ou como fuel. São processos mais

específicos, muitas vezes ainda em desenvolvimento ou a funcionar numa escala experimental

ainda não economicamente rentável.

Contrariamente ao caso do vidro e do alumínio, na reciclagem dos plásticos há uma certa

degradação das propriedades físico-mecânicas e há também alguma reserva em relação à

segurança dos materiais plásticos reciclados para contacto directo com os alimentos. Por isso

estes materiais são normalmente reciclados para outros fins, menos exigentes.

Os plásticos podem ainda ser incinerados tendo em vista o aproveitamento do seu valor

energético, sendo os resíduos que mais contribuem para o valor energético dos resíduos

sólidos urbanos devido ao seu elevado poder calorífico.

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

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5. CONTROLO DA QUALIDADE DE EMBALAGENS PLÁSTICAS

São inúmeros os ensaios de controlo de qualidade e avaliação de especificações em materiais

e embalagens plásticas. No entanto salientamos aqueles que reflectem de alguma forma as

suas características físicas e químicas, de resistência mecânica, propriedades barreira e de

migração (inércia química).

5.1. Determinação da espessura

A espessura influencia o desempenho do material da embalagem relativamente à resistência

mecânica, à permeabilidade ao vapor de água e gases e consequentemente à vida-útil dos

alimentos. A espessura pode ser determinada por método directo ou por método gravimétrico.

Para a determinação de filmes não impressos ou gravados é habitualmente usado o método

directo. Caso os filmes sejam impressos ou gravados utiliza-se o método gravimétrico.

Estes métodos vêm descritos em normas portuguesas NP 2214 ”Materiais plásticos. Filme e

folha. Determinação da espessura por medição directa” e NP 2211 “Materiais plásticos. Filme e

folha. Determinação da espessura média de uma amostra por processos gravimétricos”; ambas

de 1986.

5.2. Determinação da gramagem

A gramagem é definida como o peso de uma determinada área do material e habitualmente é

expressa em g/m2. A gramagem está directamente relacionada com a resistência mecânica do

material e pode ser determinada em filmes de uma camada ou multicamada. Não existe norma

específica para a determinação da gramagem em materiais plásticos mas a norma EN ISO 536

”Paper and board – Determination of gramage” de 1996 pode servir de referência.

5.3. Identificação de materiais

Esta determinação tem como objectivo conhecer a natureza de um determinado material e

normalmente é realizada para facilitar a condução de ensaios físicos e mecânicos e para

interpretar os resultados fornecidos pelos mesmos. A determinação pode ser feita por ensaio

simples (método químico) que se baseia na solubilidade, na queima ou na reacção a

determinados reagentes, ou por espectroscopia na região do infravermelho. Neste último caso

a identificação do material é feita por comparação dos espectros obtidos com espectros de

materiais conhecidos.

Page 15: Material revisar aulas

Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

67

5.4. Determinação das propriedades de tracção

Este ensaio permite determinar a resistência ao alongamento e ruptura do material quando

submetido a acção de tracção, como nos processos de impressão, laminação, conversão e

durante todo o manuseamento da embalagem. Neste ensaio o provete do material a testar é

fixado entre duas garras pneumáticas que vão ser

traccionadas a uma velocidade constante. A força de

resistência que o material exerce é medido e registado

obtendo-se normalmente um gráfico semelhante ao

indicado na figura 10. O método de determinação vem

descrito na norma ASTM D 882 – 97 “Standard test

method for tensile properties of thin plastic sheeting”.

FIGURA 10. Perfil típico da tracção

5.5. Determinação da Migração

A migração é uma medida da transferência de substâncias provenientes da embalagem para o

produto embalado, por fenómenos de natureza físico–química e é normalmente classificada em

migração global e migração específica (ver ponto 2.1. deste capítulo).

Neste ensaio a amostra de material ou objecto é colocado em contacto com o simulador

adequado durante um período de tempo e à temperatura que a norma de ensaio indica para

simular as condições de contacto habituais e previsíveis na utilização das amostras. Ao fim

desse tempo, o simulador é evaporado e o resíduo de substância quantificado.

A uso de simuladores dos alimentos tem a ver com o facto de nem sempre ser possível utilizar

os próprios alimentos para ensaiar os materiais que com eles entram em contacto. Os

simuladores normais são a água destilada, solução de ácido acético a 3%, solução de álcool a

10% e o azeite para simular produtos ricos em gordura. Neste último caso, a quantificação da

matéria extraída não pode obviamente ser feita por evaporação do simulador, sendo uma

metodologia muito mais morosa e requerendo o recurso a cromatografia gasosa.

As condições de ensaio são determinadas pelas condições de utilização desse material plástico

e definidas de acordo com o estabelecido no Decreto Lei 123/2001. Em termos de migração

global, os materiais e objectos de matéria plástica não devem ceder os seus constituintes aos

alimentos em quantidades superiores a 10mg/dm2 da área de superfície do material ou

equivalente a 60mg/Kg de produto alimentar.

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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

68

5.6. Determinação da permeabilidade ao vapor de água

A permeabilidade (ou taxa) ao vapor de água é definida como a quantidade de vapor de água

que passa através de uma unidade de área do material, por unidade de tempo, sob as

condições de teste, e é habitualmente expressa em g/m2dia.

A determinação pode ser feita sobre o material da embalagem ou sobre a embalagem já pronta

quando se deseja determinar o efeito do sistema de fecho ou do processo de fabrico sobre

essa propriedade, avaliar materiais e configurações para certo tipo de embalagem, comparar o

desempenho de embalagens, avaliar a adequação de protecção para certo produto ou

aplicação.

A permeabilidade pode ser determinada pelo método gravimétrico (para valores superiores a 1

g/m2dia), ou por métodos rápidos que fazem uso de sensores especiais, como o infravermelho.

O método gravimétrico baseia-se no aumento de massa de um material higroscópico colocado

no interior de uma cápsula e isolado do meio ambiente pelo material de embalagem cuja taxa

de transferência se deseja conhecer. No método com sensor de infravermelho o provete é

colocado como divisória entre duas cavidades de uma célula de difusão. Numa das cavidades

existe uma atmosfera de 100% de humidade relativa enquanto na outra há um fluxo contínuo

de gás de arraste seco (azoto). À medida que o vapor de água passa através do material de

teste, é conduzido pelo gás de arraste para um detector infravermelho, onde é quantificado. O

método gravimétrico vem descrito na norma ASTM E96, e o método do sensor de

infravermelho na norma ASTM F1249.

5.7. Determinação da permeabilidade a gases

A permeabilidade a um determinado gás (oxigénio, dióxido de carbono, etc.) é definido como a

quantidade desse gás que passa através de uma unidade de área de material, por unidade de

tempo, nas condições de teste, e é habitualmente expressa em mL/m2*dia*bar.

A medida de permeabilidade a gases e em particular ao oxigénio é relativamente difícil,

especialmente para materiais barreira. Existem dois métodos básicos: método por aumento de

pressão (norma DIN 53380) e o método com sensor coulorimétrico (norma ASTM D3985).

No método por aumento de pressão a quantidade de gás que passa através da amostra num

dado tempo é medida pela alteração da pressão. A amostra forma uma barreira entre duas

câmaras numa célula de transferência de gás. Uma pressão constante elevada (geralmente 1

atm) é mantida numa das câmaras e uma pressão baixa (geralmente vácuo) é inicialmente

estabelecida na outra câmara. Sabendo que a diferença de pressão entre as duas superfícies

Page 17: Material revisar aulas

Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS

69

do material não varia significativamente, o coeficiente de permeabilidade pode ser calculado a

partir do declive da linha de representação da variação da pressão com o tempo. O método

com sensor coulorimétrico tem a vantagem de permitir determinar a permeabilidade em sacos,

tubos, copos, garrafas, etc. e não apenas em plásticos sob a forma de filmes. Desta forma é

possível um controlo mais eficaz dos possíveis efeitos adversos resultantes das máquinas de

processamento, impressão e distribuição.

5.8. Avaliação da hermeticidade

Este ensaio é muito utilizado em embalagens assépticas cartonadas e pode identificar falhas

na termossoldagem com dimensões de um capilar e “pinholes” ou quebras no corpo da

embalagem. No ensaio da determinação da integridade, é aplicada uma pequena quantidade

de uma solução colorida de baixa tensão superficial directamente sobre a área de soldagem ou

na parte interna do corpo da embalagem. É posteriormente verificada a penetração desta

solução através da termossoldagem.