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1 Ciência e tecnologia de laticínios UEMG FRUTAL-MG 5° Período Embalagens de alimentos: Unidade III 3.29. Embalagens plásticas Os materiais de origem plástica incluem uma vasta classificação, com base na composição química, nas propriedades físicas e mecânicas e nos diversos processos de transformação e/ou conversão das embalagens. Conseqüentemente, devido às suas várias características, são também denominadas embalagens alternativas às tradicionais de origem metálicas e de vidro, pois permitem uma melhor adequação do sistema de embalagem ao produto, evitando desta forma o superdimensionamento, ou seja, uma melhor relação custo/benefício. Com relação à composição química, propriedades físicas e mecânicas, a classificação dos materiais plásticos dependerá do polímero, da estrutura molecular, do peso molecular, da densidade, da cristalinidade, das transições físicas, dentre outras. Tais características irão de certo modo afetar a permeabilidade (aos gases, vapor de água e aos compostos voláteis), as resistências (à tração, ao impacto, à compressão, ao alongamento e ao rasgamento), as temperaturas de selagem, a transparência, a opacidade, etc. Com base nos processos de transformação e/ou conversão, os materiais plásticos darão origem aos diversos tipos e formatos de embalagens, tais como as embalagens flexíveis (sacos e sacolas, filmes encolhíveis e esticáveis, etc.) e as embalagens rígidas (bandejas, potes, garrafas, garrafões, bombonas, caixas, tampas e dispositivos de fechamento, etc.). Outras denominações pertinentes incluem: embalagens convertidas (por laminação, por extrusão e coextrusão), embalagens termoformadas, embalagens metalizadas, sacolas auto-sustentáveis (stand up pouches), embalagens a vácuo, embalagens encolhíveis (shrinks), embalagens bolhas (blisters), envoltórios e acessórios (selos, grampos, rótulos e etiquetas). Como pode ser observada, a embalagem plástica constitui uma grande variedade de opções que possibilitam uma dosagem adequada na especificação e dimensionamento da embalagem ao produto, tornando-as altamente competitivas em relação aos demais materiais. Dentre esses requisitos, destacam-se as exigências de proteção, os aspectos econômicos e as restrições de legislação e do meio ambiente. Quanto ao fator proteção, as embalagens plásticas permitem a obtenção de um gradiente de barreira com

AULA 6 - EMBALAGEM - PLÁSTICOS

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Ciência e tecnologia de laticínios – UEMG – FRUTAL-MG 5° Período – Embalagens de alimentos: Unidade III

3.29. Embalagens plásticas

Os materiais de origem plástica incluem uma vasta classificação, com

base na composição química, nas propriedades físicas e mecânicas e nos

diversos processos de transformação e/ou conversão das embalagens.

Conseqüentemente, devido às suas várias características, são também

denominadas embalagens alternativas às tradicionais de origem metálicas e de

vidro, pois permitem uma melhor adequação do sistema de embalagem ao

produto, evitando desta forma o superdimensionamento, ou seja, uma melhor

relação custo/benefício.

Com relação à composição química, propriedades físicas e mecânicas,

a classificação dos materiais plásticos dependerá do polímero, da estrutura

molecular, do peso molecular, da densidade, da cristalinidade, das transições

físicas, dentre outras. Tais características irão de certo modo afetar a

permeabilidade (aos gases, vapor de água e aos compostos voláteis), as

resistências (à tração, ao impacto, à compressão, ao alongamento e ao

rasgamento), as temperaturas de selagem, a transparência, a opacidade, etc.

Com base nos processos de transformação e/ou conversão, os

materiais plásticos darão origem aos diversos tipos e formatos de embalagens,

tais como as embalagens flexíveis (sacos e sacolas, filmes encolhíveis e

esticáveis, etc.) e as embalagens rígidas (bandejas, potes, garrafas, garrafões,

bombonas, caixas, tampas e dispositivos de fechamento, etc.). Outras

denominações pertinentes incluem: embalagens convertidas (por laminação,

por extrusão e coextrusão), embalagens termoformadas, embalagens

metalizadas, sacolas auto-sustentáveis (stand up pouches), embalagens a

vácuo, embalagens encolhíveis (shrinks), embalagens bolhas (blisters),

envoltórios e acessórios (selos, grampos, rótulos e etiquetas).

Como pode ser observada, a embalagem plástica constitui uma grande

variedade de opções que possibilitam uma dosagem adequada na

especificação e dimensionamento da embalagem ao produto, tornando-as

altamente competitivas em relação aos demais materiais. Dentre esses

requisitos, destacam-se as exigências de proteção, os aspectos econômicos e

as restrições de legislação e do meio ambiente. Quanto ao fator proteção, as

embalagens plásticas permitem a obtenção de um gradiente de barreira com

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relação à permeabilidade aos gases, ao vapor de água e aos compostos

voláteis, dependendo da constituição polimérica e dos processos de fabricação

da embalagem. Outros fatores como as propriedades mecânicas e resistência

física são tanto quanto importantes para que o sistema de embalagem não

venha ser subdimensionado, ou apresentar reduzido tempo de vida útil de

comercialização.

Atualmente, do mercado nacional de materiais plásticos, 40% é para

embalagens, cujas principais resinas incluem: polietileno, polipropileno,

poliestireno, policloreto de vinila, politereftalato de etileno e policarbonato.

3.30. Polímeros e polimerização

Os materiais plásticos são polímeros orgânicos ou inorgânicos, obtidos

por processos de polimerização de unidades monoméricas, contendo

basicamente os elementos químicos: carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio,

cloro e flúor. A polimerização consiste na reação de síntese dos monômeros

em reatores especiais, com controle de calor, pressão e de catalisadores, para

a obtenção do polímero que geralmente é uma molécula de alto peso

molecular.

As reações de polimerização podem ser por adição (em massa, em

solução, em emulsão, por suspensão) ou por condensação. A reação por

adição é típica dos materiais poliolefínicos e vinílicos, enquanto que a por

condensação é características da polimerização de materiais poliamídicos e

poliésteres.

Quando a polimerização é a partir de um só monômero tem-se o

homopolímero, mas quando se origina de monômeros diferentes

(comonômeros) tem-se o heteropolímero. Os heteropolímeros provenientes de

dois ou três comonômeros são denominados copolímeros e terpolímeros,

respectivamente. As propriedades e características dos materiais poliméricos

dependem da polimerização, bem como da proporção entre os comonômeros e

sua distribuição ao longo da estrutura molecular. Assim sendo, os polímeros

podem apresentar estrutura molecular linear ou ramificada.

Os materiais poliméricos ainda podem ser do tipo termoplástico ou

termofixo. Os termoplásticos são aqueles que apresentam comportamento

reversível sob a ação do calor. Quando aquecidos amolecem, mas ao

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resfriarem ainda mantém as mesmas características iniciais, característica essa

que permite a termosoldagem das embalagens plásticas. Ao contrário, os

termofixos ou termorrígidos endurecem irreversivelmente sob a ação do calor,

sendo assim pouco utilizados com material de embalagem.

A matéria-prima ou a fonte dos monômeros utilizados na polimerização

pode ser de origem vegetal, animal e mineral. A fonte vegetal inclui a celulose,

o amido, a proteína, os óleos e o látex, enquanto que a principal fonte animal é

a caseína. Essas matérias-primas, apesar de serem de origem natural e

renovável, são utilizadas como alternativas às de origem mineral, entretanto

apresentam limitações técnicas e econômicas.

Com relação às fontes de origem mineral, a hulha ou carvão de pedra

já foi bem utilizado, mas foi praticamente substituída pela nafta do petróleo, a

principal fonte dos monômeros: etileno, propileno e butileno.

3.31. Peso molecular e grau de polimerização

O número médio de unidades de monômero e comonômeros em uma

estrutura polimérica expressam o grau de polimerização (n). Essa medida, bem

como o peso molecular médio da molécula (PMm), definem as propriedades e

características do material plástico obtido. Por exemplo, a resistência à tração,

ao impacto, a flexibilidade, a viscosidade e as condições de processabilidade

do polímero variam em função do peso molecular médio e da distribuição do

peso molecular.

3.32. Aditivos e funções

Para se obter as características necessárias ao bom desempenho das

embalagens plásticas, geralmente são adicionados aos polímeros outros

compostos químicos, denominados aditivos ou coadjuvantes de processos.

Tais aditivos, além de facilitar a transformação da resina, podem melhorar as

propriedades físicas e mecânicas do material final. Dentre as várias funções

dos aditivos, destacam-se aquelas que facilitam o processamento ou a

transformação da resina, os antioxidantes, os estabilizantes térmicos, os

absorvedores de ultravioleta, os lubrificantes, os plastificantes, etc.

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O grau de aditivação depende do polímero e das aplicações da

embalagem. Os polietilenos para produção de filmes geralmente recebem

poucos aditivos, às vezes adicionam-se antioxidantes fenólicos na

concentração máxima de 1%, para minimizar as reações oxidativas via

autoxidação e/ou devido à oxidação térmica durante o processo de extrusão.

Por outro lado, existem materiais que recebem vários aditivos a exemplo do

policloreto de vinila, denominados compostos ou formulações vinílicas, os quais

recebem além dos antioxidantes, outros aditivos como os estabilizantes

térmicos (bário e cálcio de zinco) e os plastificantes (fitalatos).

3.33. Principais materiais poliméricos

3.33.1. Polietileno (PE)

O polietileno é um dos materiais termoplásticos mais utilizados para

embalagem. É obtido pela polimerização do monômero insaturado, o etileno,

cuja estrutura molecular pode ser da forma linear ou ramificada (Figura 1), do

tipo homopolímero ou copolímero.

Como pode ser constatado, através do tipo de estrutura molecular,

grau de polimerização, tamanho molecular e das características dos

monômeros utilizados na polimerização, obtém-se os diversos polímeros do

grupo dos polietilenos. Quando se usa alta temperatura e alta pressão, produz-

se o polietileno de baixa densidade ramificado e, quando se usa catalisador

estereoespecífico, obtém-se o polietileno de alta densidade em condições de

pressão e temperatura relativamente menores.

Com base na densidade final do polímero, os polietilenos recebem as

seguintes denominações:

Polietileno linear de ultrabaixa densidade - PELUBD (0,890 – 0,915g/mL);

Polietileno linear de baixa densidade – PELBD (0,916 – 0,940g/mL);

Polietileno de média densidade – PEMD (0,925 – 0,940g/mL);

Polietileno de alta densidade – PEAD (0,940 – 0,965g/mL);

Polietileno de alta densidade e alto peso molecular – PEAPM (0,940 –

0,965g/mL).

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A densidade está relacionada com a disposição molecular, portanto

quanto maior a ramificação menor a densidade, tal como acontece com o

PEBD. Essa propriedade física depende também do grau de cristalinidade; por

exemplo, o PEAD que apresenta mais de 70% de sua estrutura molecular na

forma cristalina, aumentando desta forma a opacidade e as propriedades de

barreira. As características e propriedades para os polietilenos de baixa

densidade:

Adequado para produção de filmes com alta flexibilidade;

Boa transparência dos filmes com baixa espessura;

Boa barreira ao vapor de água;

Alta permeabilidade aos gases;

Grande faixa de temperatura de termoselagem.

As características e propriedades para os polietilenos de alta densidade:

Menor transparência e maior opacidade dos filmes;

Adequado para garrafas, balde e bandejas;

Melhores propriedades de barreira;

Maior resistência aos óleos, gorduras e compostos químicos.

Figura 1 - Polietileno de baixa densidade com estrutura ramificada.

Exemplos de aplicações dos polietilenos:

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Produção de filmes para uso diverso;

Filmes esticavam e/ou encolhíveis;

Embalagens convertidas por laminação ou extrusão;

Sacolas para supermercados (PEAD e PEAPM);

Embalagens rígidas (garrafas, bombonas, bandejas, caixas).

3.34. Polipropileno (PP)

O polipropileno é o polímero obtido pela polimerização do monômero

propileno. A molécula resultante apresenta-se de forma linear, com

configurações atática, isotática e sindiotática, dependendo do processo de

síntese utilizado.A forma atática apresenta uma disposição aleatória do grupo

metil, originando-se uma resina amorfa e pegajosa de pouca aplicação no

segmento de embalagem, a não ser como componente das formulações de

adesivos e revestimentos do tipo hot melt.

O uso de catalisador estereoespecífico induz a uma reação mais

ordenada, possibilitando a formação do PP isotático e sindiotático. No isotático

(Figura 2) o grupo metil fica disposto em um só lado da molécula, enquanto que

no sindiotático a disposição é alternada, sendo que ambas as formas

apresentam características e propriedades mais apropriadas para o segmento

de embalagens.

Figura 2 - Polipropileno com estrutura molecular isotática.

Por apresentar uma temperatura de fusão cristalina relativamente alta

(Tm = 170°C), as embalagens de PP podem ser utilizadas em fornos de

microondas. Entretanto, o baixo valor da temperatura de transição vítrea (Tg = -

18°C), limita as aplicações do PP homopolímero como embalagem de produtos

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que serão congelados, pois nessas temperaturas torna-se muito frágil e

quebradiço ao ser manuseado.

Características e propriedades:

Alto rendimento na produção de embalagens convertidas;

Filme biorientado (BOPP) com ótima transparência;

Boa barreia aos óleos e gorduras;

Boa barreira ao vapor de água.

Exemplos de aplicações:

Filmes para embalagens flexíveis transparentes;

Filmes biorientados transparentes, metalizados ou perolisados;

Filmes para conversão de embalagens flexíveis;

Tampas e sistemas de fechamento;

Garrafas, potes, bandejas e caixas;

Sacos de monofilamentos ou de ráfia;

Fitas para arqueação.

3.35. Poliestireno (PS)

A estrutura molecular do PS, na forma isotática, está representada na

Figura 3. Quando na forma atática, é bastante amorfo, transparente e

quebradiço, usado para a produção de peças injetadas, também denominado

de PS cristal.

Como material de embalagem, o PS cristal apresenta limitações

técnicas devidas à fragilidade, ou seja, apresenta baixa resistência ao impacto.

Através da dispersão de borracha sintética ao polímero de PS, obtém-se o

poliestireno de alto impacto (PSAI), adequado para a produção de potes e

frascos para produtos lácteos e pratos e copos descartáveis.

Através da técnica de expansão com o gás pentano, produz-se o

poliestireno expandido (PSE), material muito utilizado no segmento de

embalagem devido à baixa densidade do material e de suas boas

características como acolchoamento e isolante térmico.

Características e propriedades:

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Alta transparência, no caso do poliestireno cristal;

Filmes biorientados resistem ao congelamento;

Fragilidade e baixa resistência ao impacto;

Fácil termoformação, quando modificado para alto impacto;

Boa resistência aos ácidos e bases fortes;

Boa resistência aos álcoois e hidrocarbonetos alifáticos;

Solúvel em ésteres, compostos clorados e hidrocarbonetos aromáticos;

Baixa propriedade de barreira.

Exemplos de aplicações:

Filmes com alta transparência;

Copos e talheres descartáveis;

Chapas para termoformagem;

Caixas e bandejas expandidas;

Material de acolchoamento,

Material para isolamento térmico.

Figura 3 – Estrutura química do poliestireno isotático.

3.36. Policloreto de vinila (PVC)

Este é um termoplástico vinílico, obtido a partir da polimerização do

monômero cloreto de vinila, cuja estrutura molecular (Figura 4) é semelhante à

de uma poliolefínica, mas que possui um átomo de hidrogênio substituído por

um de cloro. O átomo de cloro se distribui na molécula de forma linear atática e

por ser relativamente mais volumoso, não se cristaliza com facilidade.

A alta polaridade da molécula faz do PVC um polímero rígido e duro à

temperatura ambiente. Para torná-lo mais aplicável no segmento de

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embalagens, geralmente é plastificado para a produção de filmes flexíveis. A

mistura dos plastificantes e de vários outros aditivos é feita mecanicamente

antes da extrusão da resina em filmes ou em outras embalagens. Dependendo

das propriedades a serem obtidas, outros aditivos como estabilizantes,

lubrificantes, pigmentos e outros são incorporados à resina, originando-se as

diferentes formulações também conhecidas como compostos de PVC. Para a

produção de PVC de grau alimentar ou atóxico, os aditivos precisam ser

aprovados pela legislação.

Geralmente, o alto grau de aditivação do PVC pode chegar a 15% para

os rígidos e até 40% para os flexíveis.

Características e propriedades:

As propriedades físicas e mecânicas dependem da formulação;

Filmes sem plastificantes tornam-se quebradiços;

Os plastificantes diminuem a barreira do PVC;

Os filmes são bem transparentes e brilhantes;

Boa resistência aos óleos e gorduras;

Boa resistência aos hidrocarbonetos não polares;

Quando superaquecido, libera ácido clorídrico e gás tóxico;

Figura 4 - Estrutura química do policloreto de vinila.

Exemplos de aplicações:

Filmes plastificados e esticáveis;

Filmes termoencolhíveis;

Filmes para uso como envoltório de bandejas;

Chapas para termoformagem em geral;

Garrafas, frascos, blisters, skin packs, etc.

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3.37. Policloreto de vinilideno (PVDC)

O policloreto de vinilideno é um homopolímero semelhante ao do PVC,

porém com mais um átomo de cloro na molécula (Figura 5). É um dos materiais

plásticos de maior densidade, apresentando-se muito rígido e inadequado para

fabricação de embalagens. Devido a essas características, é utilizado na forma

de verniz, pois apresenta ótima barreira; quando copolimerizado com PVC

torna-se adequado para fabricação de filmes para embalagens a vácuo.

A alta densidade da resina abaixa o rendimento nas aplicações do

PVDC como embalagem, onerando ainda mais o seu custo, geralmente

superior aos dos demais materiais plásticos.

Na forma de filmes, geralmente é copolimerizado com 30 a 50% de

PVC, dando origem ao bem conhecido Saran©

ou simplesmente o copolímero

de PVDC, uma marca comercial da empresa Dow Chemical. Suas

propriedades dependem do grau de copolimerização e do teor de aditivos como

os plastificantes.

Características e propriedades:

Boa barreira aos gases, vapor de água e compostos voláteis;

Boa resistência aos óleos e gorduras;

Difícil termosoldagem por máquinas convencionais;

A resina pode ser processada por extrusão e/ou coextrusão;

Baixa resistência mecânica em temperatura de congelação;

Atacado por solventes clorados, cetonas, cetonas e compostos aromáticos.

Exemplos de aplicações:

Revestimentos de barreira para filmes poliolefínicos, poliésteres e

celulósicos;

Componente de barreira em embalagens flexíveis convertidas;

Material de barreira em embalagens laminadas e coextrusadas.

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Figura 5 - Estrutura química do monômero de policloreto de vinilideno.

3.38. Politereftalato de etileno (PET)

O PET é obtido da polimerização dos ácidos (dimetiltereftalato ou

tereftálico) com o etilenoglicol, cujas estruturas moleculares estão

apresentadas na Figura 6.

Além do ajuste do peso molecular, a viscosidade intrínseca do polímero

também precisa ser ajustada, para se permitir as diferentes aplicações do PET.

Por exemplo, quando a viscosidade está baixa, não é possíveis a produção de

garrafas com boas qualidades.

O poliéster obtido pela reação de transesterificação do etilenoglicol

com o ácido dicarboxílico (naftaleno), denomina-se polinaftalato de etileno

(PEN). Apesar de suas melhores características técnicas como material para

embalagem, ainda é pouco utilizado por limitação econômica, em relação ao

PET.

Características e Propriedades:

Alta resistência mecânica (tração, ruptura e impacto);

Boas propriedades óticas (transparência e brilho);

Estabilidade térmica (uso em fornos microondas);

Boa barreira ao gás carbônico e aos aromas;

Boa resistência aos óleos e gorduras;

Boa resistência química, exceto aos ácidos e álcalis alcoólicos.

Exemplos de aplicações:

Produção de filmes biorientados;

Embalagens biorientadas (garrafas para alimentos);

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Embalagens para produtos farmacêuticos (frascos);

Chapas para termoformagem (bandejas, blisters);

Bandejas cristalizadas para forno convencional e microondas.

Figura 6 - Estrutura química dos monômeros e do polímero de politereftalato de

etileno.

3.39. Poliamidas (PA)

As poliamidas compreendem um grupo de polímeros denominadas

náilons (nylons), sintetizados pela DuPont em 1939. Atualmente existem os

tipos: náilon 6, náilon 6-6, náilon 6-10, náilon 6-12, náilon 11 e náilon 12. O

algarismo refere-se ao número de átomos de carbono existente nos

monômeros envolvidos na reação polimérica de condensação.

As propriedades de cada tipo de náilon dependem dos monômeros, os

quais podem ser ácidos, diaminas ou aminoácidos heterofuncionais, tais como:

ácido adípico, ácido sebático, hexametileno-diamino, e-caprolactona, acido w-

aminoundecanóico e acido w-aminodadecanóico.

Devido às possíveis estruturas moleculares dos náilons, diferentes

características específicas serão obtidas como: propriedades mecânicas,

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propriedades de barreira e as propriedades térmicas, densidade e absorção de

água. Tais propriedades estão relacionadas com o custo do material, conforme

o Quadro 1.

Quadro 1 - Exemplos de algumas propriedades relativas às poliamidas.

Características e propriedades:

Alta resistência à tração e ao alongamento;

Excelente resistência ao impacto e perfurações;

Boa barreira aos gases e aromas;

Boa resistência ao calor e às baixas temperaturas;

Resistentes aos reagentes inorgânicos;

Afetado por peróxido de hidrogênio e hipocloritos.

Exemplos de aplicações:

Produção de filmes mono e biorientados;

Filmes para laminação e coextrusão;

Filmes laminados (PA/PE, PA/IO, PA/EVA, etc.);

Embalagens a vácuo.

Embalagens termoformadas.

3.40. Polivinil álcool (PVOH)

Este polímero é obtido a partir da hidrólise do polivinil acetato (PVA), o

qual constitui-se um polímero amorfo. Devido ao grupo hidroxila (-OH), forma

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forte interação molecular principalmente com a água tornando-o um polímero

solúvel. Por apresentar restrita movimentação, seu processamento é mais

difícil do que os outros termoplásticos, sendo, portanto pouco utilizado como

material de embalagem. Como é uma boa barreira ao oxigênio em ambientes

secos, tem sua aplicação como verniz em outros filmes.

3.41. Copolímero de etileno e acetato de vinila (EVA)

As propriedades do polietileno de baixa densidade podem ser

modificadas pela sua copolimerização. Dentre os vários comonômeros

possíveis, um dos mais utilizados é o acetato de vinila, cujo copolímero resulta

no etileno-vinil-acetato (EVA), na proporção de 6 a 8%.

A resina de EVA é muito usada como adesivo de coextrusão (tie-layer

resins) e, como filme, apresenta propriedades semelhantes ao do PEBD,

porém mais flexível maior resistência ao estiramento, maior coeficiente de atrito

e melhor termoselagem.

3.42. Copolímero de etileno e álcool vinílico (EVOH)

Pela hidrólise do copolímero de etileno e acetato de vinila, obtém-se o

EVOH. Semelhante ao polivinil álcool, a grande disponibilidade de hidroxila ao

longo da molécula induz a uma grande interação com a água, tornando-o

também um material solúvel, porém mais estável termicamente.

A grande vantagem deste material é sua barreira ao oxigênio, aos

aromas e aos óleos e gorduras. Tal barreira depende da proporção relativa aos

comonômeros (acetato ou álcool vinílico e etileno) na composição final do

copolímero.

Em conseqüência de sua alta higroscopicidade, geralmente é usado

entre outros materiais em conjunto com adesivos especiais. Através dessas

aplicações, garante sua grande propriedade de barreira, sendo muito usado

para sistemas de embalagens a vácuo ou com atmosfera modificada. Nestas

aplicações a resina pode ser extrusada ou coextrusada por processo plano ou

tubular e quando biorientado torna-se ainda menos permeável.

3.43. Ionômeros (IO)

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Ionômeros são copolímeros do etileno com o ácido acrílico, que teve

parte dos átomos de hidrogênio do grupo carboxílico substituída por átomos de

sódio ou de zinco (Figura 7). O copolímero resultante é alta transparência,

tenaz e resistente à perfuração, menor temperatura de selagem e boa

aderência à quente (hot tack).

Apesar de ser mais caro do que o PEBD e EVA, suas distintas

propriedades favorecem a relação custo/benefício, principalmente nas

aplicações que requerem boa selagem como nas embalagens a vácuo, nos

laminados cartonados contendo folha de alumínio para produtos ácidos e para

cartões plastificados do tipo skin packs. Outras aplicações dos ionômeros são

em estruturas coextrusadas, como componente de embalagens para óleos e

gorduras e produtos químicos. Uma marca comercial de ionômero, conhecida

internacionalmente, é o Surlyn©

da DuPont.

Figura 7 - Estrutura do polímero ionômero de sódio.

3.44. Migração de monômeros e aditivos

Um monômero é a unidade básica de uma cadeia polimérica; são os

constituintes mais simples dos plásticos. Por exemplo, o monômero eteno ou

etileno (H2C = CH

2) polimeriza-se para formar o polietileno.

A polimerização é uma reação de síntese, feita em reatores especiais,

por meio da utilização de catalisadores; o produto é comercializado em forma

de resina. Na resina, resíduos de monômeros podem existir em concentrações

suficientes para afetar o produto acondicionado; esses resíduos geralmente

não afetam sensorialmente o produto, mas suspeita-se de que possam ter

efeitos toxicológicos. Alguns monômeros que merecem atenção especial nesse

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sentido são: o cloreto de vinila, o estireno e o acrilonitrilo; o cloreto de vinila é o

de maior destaque, por ser amplamente utilizado em garrafas (especialmente

para água mineral e óleos) e na forma de filme para carnes frescas.

Os aditivos são incorporados às resinas plásticas para modificar

algumas características, atendendo assim aos requisitos de cada material de

embalagem.

Os principais aditivos utilizados são:

Antioxidantes: retardam as reações oxidativas, que comprometem

principalmente as propriedades mecânicas dos plásticos.

Deslizantes: lubrificam o material, reduzindo o coeficiente de atrito.

Antibloqueio: reduzem a aderência entre superfícies de filmes, facilitando o

manuseio.

Anti-estático: reduzem o efeito eletrostático, evitando a aderência de filmes

entre si ou com partículas do ambiente carregadas eletrostaticamente.

A migração dos aditivos envolve difusão e solubilidade dos mesmos

através do polímero. A concentração do aditivo, a temperatura e o tempo

afetam diretamente a velocidade de migração.

A contaminação de alimentos por migração de monômeros ou de

aditivos é assunto que compete à legislação sanitária. Os materiais de

embalagem destinados ao acondicionamento de alimentos devem ser

obrigatoriamente registrados e aprovados, entre outras coisas, quanto à

inexistência de efeitos tóxicos.

Segue abaixo alguns quadros referentes às características de alguns

materiais plásticos, as quais permitem sua identificação.

Quadro 2 - Classificação de filmes quanto à resistência à elasticidade e ao

rasgamento.

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Quadro 3 - Identificação de materiais plásticos pela queima.

Celo=celofane; AC=acetato de celulose; NC=nitrato de celulose; NA=náilon; PET=poliéster;

PE=polietileno; PP=poliproplleno; PS=poliestireno; PVC=policloreto de vinila; PVdC=policloreto

de vinilideno e BHd=borracha hidroclorada.

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Quadro 4 - Densidade de materiais plásticos.

Quadro 5 - Testes de solubilidade para materiais plásticos.

I = insolúvel; S = solúvel; OS = parcialmente solúvel.