Practica No 3 de Envases (Reparado)

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LABORATORIO DE ENVASES Y EMBALAJES

PRACTICA No 3:

IDENTIFICACIÓN DE PELÍCULAS PLÁSTICAS POR QUEMADO

I.- OBJETIVO

Identificar los diferentes materiales o películas plásticas a través del quemado a alta temperatura o fuego directo.

II.- FUNDAMENTO TEÓRICO

Al quemarse una película sobre llama directa observamos que algunos materiales se queman con facilidad , otro con gotamiento, quemado con o sin humo , quemado con olor característico o definido , vinagre , cabello, etc.

Los materiales de plástico , son componentes orgánicos, estos se queman con o sin dificultad, dependiendo de su composición química , el quemado a fuego directo es diferente al que ocurre por alta temperatura, como para tal caso , se utiliza un alambre de cobre al rojo vivo , luego se coloca uno de los extremos de la película plástica ; si la llama tiene una coloración verde es que contiene compuestos halogenados , los plásticos que contienen cloro y presentan una llama verde son el PVC, PVdC y la goma hidroclorada

1.-DEFINICIÓN

Los plásticos son polímeros de consistencia rígida si se comparan con los elastómeros, y su nombre proviene en que en algún momento de su proceso de conformación adquiere consistencia plástica.

Los plásticos son agregados de macromoléculas orgánicas y un bajo tanto por ciento de materias lubricantes. Se pueden obtener sintéticamente, o bien por transformación de productos naturales.

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Poseen gran resistencia al ataque de los ácidos, bases y agentes atmosféricos y buenas propiedades mecánicas, como resistencia a la rotura y desgaste.

Los plásticos encuentran múltiples aplicaciones gracias a sus interesantes propiedades, como su baja densidad, el ser aislantes del calor y de la electricidad, su facilidad de conformación y su precio económico.

Constituye limitaciones las bajas temperaturas de utilización (normalmente entre 60 y 150ºc, con excepción del PTFE(Politetrafluoreno de etileno) y la poca resistencia y rigidez (de 10 a 50 veces inferior a la de los metales).

Los llamados plásticos de consumo, de propiedades modernas, son los más utilizados gracias a su precio económico.

2.- HISTORIA

Los plásticos naturales han sido conocidos desde tiempo inmemorables por el hombre, ejemplos de ellos son el ámbar, el asta y el carey. A estos plásticos lo únicos que hay que hacerles es conformarlos mecánicamente.

Por otra parte la historia de los plásticos artificiales empieza en 1869 con el descubrimiento por parte de John Wesley Wyatt del celuloide. Sin embargo los plásticos no cobraron importancia en la industria hasta el 1907 cuando el Dr. Leo Baekeland patentó el procedimiento para la obtención de la baquelita.

La verdadera naturaleza de los materiales plásticos fue descubierta en 1920 por el alemán HermannStaudinger (Premio Nobel de Química en 1953) que demostró que estaban constituidos por grandes cadenas formadas por unidades moleculares, denominadas macromoléculas.

Entre 1929 y 1937 gracias al impulso sobre el conocimiento de los plásticos de Wallace Hume Carothers se sintetizaron muchos plásticos, de los que destacamos el primer caucho sintético en 1930 y el nylon en 1937.

En 1937, P. Flory (Premio Nobel en 1974) incluye el estudio de los políeros como una rama de la ciencia.

Durante las dos grandes guerras el conocimiento sobre los plásticos aumentó de manera considerable, pero a finales de las Segunda Guerra Mundial, gracias al descenso en el precio del petróleo, fue cuando más auge tuvo el estudio de plásticos.

Entre 1950-1970 se produce un consumo desmesurado de los plásticos y con ello se consigue un gran avance en el estudio de los mismos. Tras esta revolución en el mercado de los plásticos en los años posteriores se calmará su crecimiento.

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Hoy en días los plásticos abundan en todos los objetos cotidianos y han sustituido sobremanera a otros materiales.

Año de introducción de los primeros plásticos:

nitrato de celulosa 1868acetato de celulosa 1894fenol-formaldehido 1909eteres de celulosa 1912vinilos 1927urea-formaldehido 1929acrilatos 1931furanos 1934poliestireno 1937poliamidas 1938poliesteres 1942polietileno 1943polipropileno 1957fenoxi 1962

3.- CARACTERÍSTICAS GENERALES

Entendemos por material plástico aquel que es capaz de ser modelado mediante pequeños esfuerzos a temperaturas relativamente bajas.

Los plásticos son compuestos procedentes de sustancias naturales o de compuestos orgánicos que han sufrido una gran transformación química.

Estas sustancias pueden ser:

De origen mineral, como el petróleo, la hulla o el gas natural.

De origen vegetal, como la madera, el algodón, las gomas vegetales y las resinas de algunos árboles.

De origen animal, fundamentalmente la leche y sus derivados, particularmente la caseína.

A estas sustancias se añaden otros productos, que les confieren diversas propiedades físicas, químicas y mecánicas; colorantes, y catalizadores que aceleran el fraguado.

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Los plásticos tienen una elevada masa molecular y una baja densidad (entre 0,02 y 2,5 g/ cm3), son sensibles al calor, son aislantes térmicos, eléctricos y acústicos, y presentas buena resistencia a los agentes químicos inorgánicos y al agua. Pueden ser conformados por presión o por calor.

4.- CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS

Se clasifican según su proceso de elaboración o según sus características:

La primera clasificación los divide en:

*Naturales (arcilla, ceras, betunes, etc.)

*Sintéticos (celuloide, baquelita, etc.)

Por sus características pueden ser:

*Termoestables

*Termoplásticos

A.- TERMOESTABLES

son polímeros tridimensionales, los cuales, una vez adquirida la rigidez por moldeo a una temperatura determinada, no pueden volverse a trabajar, como la urea formol, melanina formol, fenol formol, poliésteres, silicona y resinas epóxido.

En las formulaciones de plásticos para su formación comercial, se añaden plastificantes que dan fluidez al material; estabilizadores, para evitar efectos destructivos de la luz; cargas (maderas, algodón, fibra de vidrio), para modificar las propiedades del moldeado, y colorantes.

B.- TERMOPLÁSTICOS

Formados por polímeros lineales que se reblandecen por el calor, pueden fundir sin descomponerse y entonces se moldean, como el politeno, poliestireno , cloruro de

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polivinilo, acetato de celulosa y nitrocelulosa. El proceso de fusión y moldeo es reversible, el material no se descompone y puede usarse para una nueva fabricación.

Las macromoléculas lineales pueden unirse añadiendo un plástico termoendurecible o una sustancia que pueda constituir una red tridimensional, como en la formación de poliésteres reticulados y en la vulcanización del caucho

5.- IDENTIFICACIÓN DE LA PELÍCULA: EL CALOR Y QUEMADURAS

Para determinar inicialmente si un material es termoestable o termoplástico, una varilla (a unos 500 ° F/260 ° C, el material es un termoplástico, si no, es probable que sea un termoestable.

A continuación, mantenga la muestra hasta el borde de la llama hasta que se enciende. (Mantenga la llama durante unos 10 segundos si no se produce la llama de inmediato.) Si se quema el material, tenga en cuenta la naturaleza del humo, la presencia de hollín en el aire y, si durante la grabación, las gotas de la muestra.

A continuación, apague la llama y con cautela oler el humo. (Al identificar el olor, una muestra conocida es más útil para la comparación.) Por último, compruebe sus observaciones a las características conocidas de cada plástico figura en la página 93. Una vez que haya realizado una identificación provisional, por lo general es conveniente realizar una prueba adicional para confirmar los resultados de la identificación original. Recuerde que los aditivos pueden afectar los resultados, por

III.- MATERIALES

Mechero bunsen. Alambre de cobre. Películas plásticas.

IV.- PROCEDIMIENTOS

En el caso de fuego directo, colocamos uno de los extremos de la película hacia la llama. Observamos el comportamiento de la combustión.

Para el caso de alta temperatura, calentar el alambre de cobre al rojo vivo y tocar uno de los extremos de la película observar su comportamiento.

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IDENTIFICACIÓN DE PELÍCULAS PLÁSTICAS POR QUEMADO

Quemado rápido , formando cenizas y huele a papel quemado

X X X

Quema lentamente ,olor de papel y ácido acético(vinagre)

X

Quema lentamente, se apaga después de retirar de la llama, huele a lana, cabello quemado, los bordes de la llama es de color azul.

X

Quema lentamente, y se apaga después de retirar de la llama, olor dulce

X

Quema rápido, con humo negro, olor marigold y no apaga después de retirar de la llama.

X

Quema poco y apaga después de retirar de la llama , humo negro , olor a jabón

X

Quema poco y apaga después de retirar de la llama, olor penetrante

X

CELo

AC

NC

NA

PET

PE

PP

PS

PVC

P

V

dc

BHd

MATERIALES Características

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Quema poco, llama de color verde, huele a caucho quemado.

X

Quema con gotamiento , humo oscuro, olor a cera

X

Quema con gotamiento , humo blanco, olor a cera

X

Prueba de quemado con alambre de cobre .con llama verde

X X X

CELO = CELOFAN

AC= ACETATO DE CELULOSA

NC=NITRATO DE CELULOSA

NA= NAYLON

PP=POLIPROPILENO

PS= POLIESTIRENO

PVC=POLIVINICLORURO

PVdC=POLICLORURO DE VINILIDENO

BHD= CAUCHO HIDROCLORATO

PE= POLIETILENO

PET = POLIETILENO DE TEREFTALATO

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V.- RESULTADOS

Prende en la llama del fuego del mechero pero si se la retira la botella no se mantiene prendida fuera del fuego se apaga. Por lo tanto es PET.

Botella de “POWERADE”: Se prende cuando se la acerca al mechero y tambien permanece encendida si se la retira del fuego. Por lo tanto es PS

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Botella de yogurt “GLORIA” : Al momento de acercarla al mechero demora en encenderse pero una vez encendida permanece quemandose y gotea. Tiene olor fuerte a caucho y humo negro . Por lo tanto es PVC

Vasito de yogurt “PURA VIDA” : Cuando se acerca al mechero se enciende

inmediatamente y se derrite al instante. Por lo tanto es PC

Taper de WONG : Una vez que se enciende en el mechero permanece encendido y

gotea rapido, emana olor a cera, y la llama es de color azul. Por lo tanto es pp.

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Tapa del taper de WONG : Al momento de acercarlo al mechero demora en encenderse pero permanece encendido al momento de retirarlo del fuego , gotea rapido y el olor que enmana es olor a cera. Por lo tanto es PP

Envoltura de chocolate “BON BON” : No permanece encendido si se lo retira del fuego . Enmana olor a caucho y es bien penetrante. Por lo tanto es PVdC

Vaso descartable: Permanece encendido si se lo retira del fuego,enmana un olor a cera y la llama es de color azul. Por lo tanto es PVC

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Envoltura de TOFFEE : Se forma una llama de color azul verdoso. Por lo tanto es PVC

Envoltura de HALLS : Se forma una llama de color verde. Por lo tanto esPVC

Envoltura de OLE OLE : Se forma llama de color verde. Por lo tanto esla llama de color verde es tipica de compuestos hidrocloratos. por lo tanto es PVC

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VI.- CONCLUSIONES

No todas los envases de plástico tienen el mismo comportamiento depende de su composición.

La cantidad y color del humo que produce, la observación se realizará mientras el plástico arda. El color puede variar desde blancuzco hasta negro y la cantidad de humo desde casi inapreciable hasta una gran cantidad.

Color de la llama, varía entre azulado, amarillo-anaranjado y verdoso.

Combustibilidad se observa si la llama se extingue cuando se retira el mechero, si arde con dificultad, si chiporrotea o es una llama intensa.

Tipo de fusión, se debe observar si el plástico se funde fácilmente y gotea, si se descompone, si toma consistencia de goma o si se carboniza. ( se debe mantener la llama durante 8 ó 10 segundos).

Olor de la combustión Este es un ensayo muy subjetivo pero intentaremos clasificar el olor en: picante e irritante, a cuerno quemado, a vela, a gas natural....

Sobre la base de todos los factores anteriores y las consideraciones la película de conservación mejor envase es de poliéster en un sin revestir, biaxialmente orientado, pulidas. En una segunda opción agrupación vendría triacetato de polipropileno, de archivo, archivo de poliestireno, polietileno y sin aditivos. The last two may not be available for purchase. Los dos últimos pueden no estar disponibles para su compra. Finally, cellophane, polyvinylchloride, polyvinylidene chloride ("Saran"), and rubber hydrochloride should not be used. Por último, el celofán, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilo ("Saran"), y el clorhidrato de goma no deben ser utilizados.

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VII.- RECOMENDACIONES

El humo de la combustión puede resultar tóxico, por lo que la habitación debe estar bien aireada y el humo no se puede oler directamente sino aireándolo antes de que llegue a la nariz.La probeta no se debe apagar soplando ni agitarla, introdúcela en un recipiente con agua.

VIII.- BIBLIOGRAFÍA

Benson y Benson. Estudio de Mercado celofán. Princeton, Nueva Jersey: 1948.

Louis C. Barail. Ingeniería de envases. Nueva York: Reinhold, 1954.

Kenneth Brown. Paquete de Diseño e Ingeniería. Nueva York: Wiley, 1959.

La Enciclopedia de embalaje29, no. 4 (1984).

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