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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS   1. PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICASO termo “plásticos” é habitualmente usado para designa...
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Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS3. PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃOAs embalagens são produzidas pelos seguintes processos:      ...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASTERMOFORMAÇÃOA partir de uma chapa plástica aquecida, a embalagem forma-se por moldação a ...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS                          FIGURA 5. Esquema do molde de injecçãoEXTRUSÃO –SOPROEste proces...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASINJECÇÃO – SOPROEste processo também é usado para fabricar garrafas. O processo é idêntico...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS4. O AMBIENTE E A EMBALAGEM DE PLÁSTICOA forma de gestão dos resíduos de materiais plástic...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS5.     CONTROLO DA QUALIDADE DE EMBALAGENS PLÁSTICASSão inúmeros os ensaios de controlo de...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS5.4.    Determinação das propriedades de tracçãoEste ensaio permite determinar a resistênc...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS5.6.   Determinação da permeabilidade ao vapor de águaA permeabilidade (ou taxa) ao vapor ...
Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASdo material não varia significativamente, o coeficiente de permeabilidade pode ser calcula...
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  1. 1. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASCapítulo IV - EMBALAGENS PLÁSTICAS1. Propriedades e características 542. Interacção embalagem/alimento 593. Processos de transformação de plástico 614. O ambiente e a embalagem de plástico 655. 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 53
  2. 2. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS 1. PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICASO termo “plásticos” é habitualmente usado para designar materiais à base de polímerossintéticos ou naturais modificados, que podem ser moldados pela acção do calor e/ou pressão.Polímeros são macromoleculas formadas pela repetição de unidades mais pequenas - osmonómeros. Os materiais plásticos usados na embalagem são muito diversificados na suaestrutura química e apresentam propriedades variáveis em função do processamento, dosaditivos incorporados e da combinação com outros polímeros.Os plásticos podem ser classificados em termoplásticos ou termoendurecíveis. Os primeirostornam-se flexíveis, amolecem gradualmente e fundem com o aumento da temperatura,podendo ser moldados várias vezes, enquanto que os segundos, após o fabrico, não podemvoltar a ser moldados porque perdem as suas características iniciais. Os plásticos podem aindaser classificados em homopolímeros ou heteropolímeros de acordo com o número deunidades básicas de natureza química diferente (monómeros) que compõem asmacromoléculas. Em alguns casos os nomes dos polímeros são derivados dos monómerosantecedidos do prefixo poli. Nos polímeros obtidos por adição, é esta a regra de nomenclaturamais usual, excepto se monómeros diferentes estiverem envolvidos na reacção. No caso domonómero ter um nome composto, utiliza-se um parêntesis a seguir ao prefixo “poli”. TABELA I - MONÓMEROS E SIMBOLOGIA DE ALGUNS POLÍMEROS 54
  3. 3. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS 55
  4. 4. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS TABELA II - PRINCIPAIS POLÍMEROS USADOS EM EMBALAGEM PARA PRODUTOS ALIMENTARES NOME SÍMBOLO PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS APLICAÇÕESPolietileno de Propriedades barreira: Muito boa barreira à humidade; má barreira a gases e Sacos (extrusão de filme), protecção (revestimento), camada interior para gordurabaixa LDPE Propriedades térmicas: Boa soldabilidade; Gama de temperaturas: -50 a 80ºC termossoldagem de estruturas e camada intermédia para ligação (laminação edensidade coextrusão) Resistência mecânica: boa resistência à tracção e à perfuração/impactoPolietileno de Propriedades barreira: Muito boa barreira à humidade; má barreira a gases e média barreira à gordura Sacos para frutas e legumes (extrusão de filme), potes e bandejas (injecção),alta HDPE Propriedades térmicas: Média soldabilidade; Gama de temperaturas:-40 a 121ºC garrafas de leite esterilizado (extrusão –sopro)densidade Resistência mecânica: óptima resistência à tracção e ao impacto/perfuração Propriedades barreira: Boa barreira à humidade (>PE); fraca barreira a gases e Filme termoretractíl (extrusão de filme), taças para gelados e margarinas, gordura camada interior para bandejas termoprocessáveis e para fornos Propriedades térmicas: Boa soldabilidade; Filme orientado requer revestimento microondas(injecção de copolímero com PE, garrafas para kectchup e molhosPolipropileno PP para termossoldagem; Gama de temperaturas: 0 a 130ºC para enchimento a quente (coextrusão –sopro) Resistência mecânica: variável Embalagens de alimentos sensíveis à humidade (barreira à humidade) Propriedade ópticas: Elevada transparência (>PE) e excelente brilho Filme não orientado é frágil a temperaturas baixas Propriedades barreira: Muito boa barreira à humidade; fraca barreira a gases e à gordura Filme exterior em estruturas, filme metalizado (extrusão de filme), estruturaPolipropileno OPP Propriedades térmicas: Fraca soldagem; Gama de temperaturas:-50 a 120ºC termossoldável (coextrusão com PE e revestido com acrílico), estruturaorientado Resistência mecânica: óptima resistência à tracção e fraca resistência ao termossoldável boa barreira a gases (revestimento com PVDC) impacto/perfuração Propriedades barreira: Média barreira à humidade; fraca barreira a gases e excelente barreira à gordura Filme estirável para carnes frescas, frutos e vegetais, filme termoretráctilPolicloreto de Propriedades térmicas: Média soldabilidade; Gama de temperaturas entre 60-85 (calendragem e extrusão de filme), bandejas e boiões para snacks, chocolates, PVC e –30ºC margarinas e manteiga (termoformação), garrafas de óleo alimentar (extrusão –vinilo Resistência mecânica: variável sopro); Etiquetagem de garrafas; Cápsulas de inviolabilidade Propriedade ópticas. Óptima transparência Propriedades barreira: Fraca barreira à humidade; fraca barreira a gases e má barreira à gordura Copos de iogurte, caixas para bolos, copos para gelados (termoformação e Propriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-30 a 50 ºCPoliestireno PS Resistência mecânica: muito boa resistência à tracção; muito má resistência ao injecção);Janelas para embalagens de cartão impacto/perfuração; Facilidade de termoformação Propriedade ópticas. Elevado brilho e transparência Espuma de células fichadas;PS expandido EPS Bom isolamento térmico e excelente acolchoamento Bandejas para supermercados 56
  5. 5. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS TABELA II - PRINCIPAIS POLÍMEROS USADOS EM EMBALAGEM PARA PRODUTOS ALIMENTARES (CONT.) Propriedades barreira: Média barreira à humidade; média barreira a gases e Filme exterior em estruturas laminadas, filme metalizado, filme para forno excelente barreira à gordura doméstico (extrusão de filme), bandejas para forno microondas e fornoPolietileno Propriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-40 a 220ºC PET Resistência mecânica: excelente resistência à tracção e boa resistência ao convencional (CPET), pré-congelados (termoformação) garrafas para águatereftalato mineral e refrigerantes carbonatados, óleo (injecção–sopro) impacto/perfuração Propriedade ópticas: Excelente transparência Propriedades barreira: Má barreira à humidade; boa barreira a gases (0% HR) e excelente barreira à gordura Embalagem flexível e bandejas para acondicionamento a vácuo e em atmosfera Propriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-50 a 140ºC; Elevada modificada: queijo, carnes, pescado (coextrusão e laminação)Poliamida PA estabilidade térmica Resistência mecânica: excelente resistência à tracção e ao impacto/perfuração; Embalagens com resistência a temperaturas elevadas Elevada dureza superficial; Reduzido coeficiente de atrito Embalagens “boil – in bag” Propriedade ópticas: Boas Propriedades barreira: Fraca barreira à humidade; fraca barreira a gases e muito boa barreira à gordura Garrafas reutilizáveis (extrusão–sopro), bandejas para fornos de pré-congeladosPolicarbonato PC Propriedades térmicas: Não solda; Gama de temperaturas:-90 a 135ºC (termoformação); barris de água para máquinas dispensadoras Resistência mecânica: excelente resistência à tracção e ao impacto/perfuração Filme envolvente “cling” (extrusão de filme com plastificante ou copolímero), Propriedades barreira: Excelente barreira à humidade, a gases e à gorduraPolicloreto de revestimento de filmes (OPP, película celulósica, papel, PET e PA) e de garrafas PVDC Propriedades térmicas: não aplicável, dado não serem usados individualmente de PET, embalagens alta barreira para produtos termoprocessados e para fornos vinilideno Resistência mecânica: não aplicável, dado não serem usados individualmente microondas (termoformação de estruturas coextrudidas) Copolímero Propriedades barreira: Fraca barreira à humidade; excelente barreira a gases Embalagem de atmosfera modificada (coextrusão de filme), embalagens alta (0% HR) e excelente barreira à gordura barreira para produtos termoprocessados e para fornos microondasetileno-álcool EVOH Propriedades térmicas: não aplicável, dado não serem usados individualmente (termoformação de estruturas coextrudidas), garrafas para produtos sensíveis ao vinílico Resistência mecânica: não aplicável, dado não serem usados individualmente oxigénio (coextrusão) 57
  6. 6. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASESPECIFICAÇÕES DOS MATERIAIS PLÁSTICOSAs embalagens plásticas podem ser: filmes plásticos para embalagens flexíveis, garrafas,potes, tabuleiros, copos, etc.. TABELA III – ESPECIFICAÇÕES DE EMBALAGENS PLÁSTICAS CARACTERÍSTICAS DIMENSIONAIS Dimensões E Peso IDENTIFICAÇÃO 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 Distribuição de espessura E Gramagem IDENTIFICAÇÃO 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 58
  7. 7. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS2. INTERACÇÃO EMBALAGEM/ALIMENTOO tempo de vida-útil de um produto depende, além das suas características intrínsecas e dasua aptidão à conservação, de dois factores principais: do contacto directo com a embalagem eda migração de constituintes, e do contacto com factores da atmosfera, como o oxigénio e ahumidade, e portanto da permeabilidade da embalagem (propriedades barreira).• MIGRAÇÃOA migração é definida como a transferência de substâncias a partir da parede da embalagempara 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 eos papéis são sem dúvida os mais problemáticos, dada a natureza das moléculas dosmateriais, e por isso alvo de maior atenção.A migração é normalmente classificada em migração global ou específica. A primeiracorresponde à totalidade dos componentes que migram da embalagem, sejam eles conhecidosou não. A migração específica diz respeito à determinação da transferência de compostos bemidentificados. O interesse da determinação da migração específica prende-se com problemasde ordem toxicológica, de ordem organoléptica ou com a perda de características do materialde embalagem por migração de alguns aditivos de embalagens poliméricas.Entre o grande número de compostos que entram na formulação de uma resina, os maisimportantes do ponto de vista da migração são monómeros não convertidos (PVC, PET, PS porexemplo), aditivos (nomeadamente plastificantes e antioxidantes), solventes residuais de tintasde impressão ou de adesivos e compostos de termodegradação.• PROPRIEDADES BARREIRAA embalagem de um alimento tem inúmeras funções sendo a de protecção do produto contra aacção do meio exterior uma das mais importantes. Por um lado o produto necessita de serprotegido contra danos físicos e mecânicos durante o transporte e distribuição, por outro lado énecessário garantir a protecção contra a acção de factores ambientais como gases, vapor deágua, luz e odores. 59
  8. 8. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASNo 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 cadaproduto alimentar, considerando-se a sua composição, forma de apresentação, sistema dedistribuição e tempo de vida útil desejado. A determinação das propriedades barreira dosmateriais é feita com métodos normalizados.Ao contrário dos recipientes de vidro e de metal, as embalagens plásticas são permeáveis agases (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 estranhosprovenientes do meio ambiente ou odores característicos do produto). A luz, em particular aultra-violeta (de menor comprimento de onda) pode catalisar reacções adversas como reacçõesde 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 algunscomprimentos de onda. 60
  9. 9. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS3. PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃOAs 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 garrafasEXTRUSÃO de matriz tubular para obtenção de sacos plásticos de matriz plana para obtenção de filmes e chapas para transformação posteriorNo processo de extrusão, os grânulos de resina de plástico são sujeitos a elevadastemperaturas e pressões na extrusora, havendo a sua fusão. O material plástico sai daextrusora 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) 61
  10. 10. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASTERMOFORMAÇÃOA partir de uma chapa plástica aquecida, a embalagem forma-se por moldação a vácuo comum molde macho ou com um molde fêmea, ou por um único molde “macho-fêmea”. Noprocesso a vácuo, a chapa depois de aquecida é “sugada” contra as paredes do molde; noprocesso de pressão, a chapa depois de aquecida é “atirada” contra as paredes do molde porinjecção 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 ebandejas, artigos baixos e de boca larga. Molde fêmea Molde macho FIGURA 3. Termoformação por vácuo com molde macho e por molde fêmeaINJECÇÃOA resina é fundida numa máquina de injecção, e é forçada a entrar num molde. É arrefecidadentro do molde e em seguida retirada por ejectores mecânicos ou pneumáticos. O molde éconstituído por duas ou mais partes que se abrem depois para deixar sair a peça moldada. Ainjecção é usada para fabrico de tampas, copos e bandejas. FIGURA 4. Moldagem por injecção 62
  11. 11. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS FIGURA 5. Esquema do molde de injecçãoEXTRUSÃO –SOPROEste processo é usado para moldar garrafas. A resina é fundida no extrusor e sai na forma deuma pequena manga (também chamada “gota” ou “parison”). O “parison” entra num moldeonde através de um sopro de ar comprimido é forçado contra as paredes do molde ficando coma forma final. FIGURA 6. Extrusão-sopro (programação de parison)FIGURA 7. Esquema do processoExtrusão-Sopro 63
  12. 12. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASINJECÇÃO – SOPROEste processo também é usado para fabricar garrafas. O processo é idêntico ao anterior só quedesta 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 numsegundo molde. Neste processo as embalagens obtidas apresentam uma melhor distribuiçãode espessura e a possibilidade de a segunda moldação ser efectuada à medida da utilizaçãodas embalagens. FIGURA 8. Esquema de moldagem injecção-soproNa maioria das aplicações para embalagem, há necessidade de se combinarem materiaisplásticos diferentes ou mesmo combinar materiais plásticos com outros materiais como oalumínio 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 películade 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 64
  13. 13. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS4. O AMBIENTE E A EMBALAGEM DE PLÁSTICOA forma de gestão dos resíduos de materiais plásticos mais interessante, do ponto de vistatécnico e ambiental, são a reciclagem e a incineração com recuperação energética. Há algunsmateriais 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 eseparação dos diversos tipos de plástico que sãodepois encaminhados para os diferentes recicladores.A reciclagem dos plásticos misturados prejudica muito aqualidade do reciclado e limita as suas aplicações. Parafacilitar a identificação dos plásticos é corrente asembalagens conterem um símbolo convencionado pelaSociety of Plastic Industry.A reciclagem dos plásticos podem ser mecânica ou química. O processo mecânico, bastantedifundido, consiste essencialmente no reprocessamento por extrusão dos resíduosdevidamente triados: faz-se a trituração, lavagem, aglomeração e extrusão (por vezes, comadição de pigmentos e outros aditivos) e granulação para obtenção do produto final. Estegranulado, cuja qualidade depende muito da qualidade dos resíduos de que se parte, éposteriormente 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 daestrutura do polímero em moléculas pequenas (podendo mesmo haver recuperação dosmonómeros). Este material após purificação é usado novamente em processos químicos eprocessos de polimerização para fabrico de plástico novo ou como fuel. São processos maisespecíficos, muitas vezes ainda em desenvolvimento ou a funcionar numa escala experimentalainda não economicamente rentável.Contrariamente ao caso do vidro e do alumínio, na reciclagem dos plásticos há uma certadegradação das propriedades físico-mecânicas e há também alguma reserva em relação àsegurança dos materiais plásticos reciclados para contacto directo com os alimentos. Por issoestes materiais são normalmente reciclados para outros fins, menos exigentes.Os plásticos podem ainda ser incinerados tendo em vista o aproveitamento do seu valorenergético, sendo os resíduos que mais contribuem para o valor energético dos resíduossólidos urbanos devido ao seu elevado poder calorífico. 65
  14. 14. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS5. CONTROLO DA QUALIDADE DE EMBALAGENS PLÁSTICASSão inúmeros os ensaios de controlo de qualidade e avaliação de especificações em materiaise embalagens plásticas. No entanto salientamos aqueles que reflectem de alguma forma assuas características físicas e químicas, de resistência mecânica, propriedades barreira e demigração (inércia química).5.1. Determinação da espessuraA espessura influencia o desempenho do material da embalagem relativamente à resistênciamecânica, à permeabilidade ao vapor de água e gases e consequentemente à vida-útil dosalimentos. 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 métododirecto. Caso os filmes sejam impressos ou gravados utiliza-se o método gravimétrico.Estes métodos vêm descritos em normas portuguesas NP 2214 ”Materiais plásticos. Filme efolha. Determinação da espessura por medição directa” e NP 2211 “Materiais plásticos. Filme efolha. Determinação da espessura média de uma amostra por processos gravimétricos”; ambasde 1986.5.2. Determinação da gramagemA gramagem é definida como o peso de uma determinada área do material e habitualmente éexpressa em g/m2. A gramagem está directamente relacionada com a resistência mecânica domaterial e pode ser determinada em filmes de uma camada ou multicamada. Não existe normaespecífica 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 materiaisEsta determinação tem como objectivo conhecer a natureza de um determinado material enormalmente é realizada para facilitar a condução de ensaios físicos e mecânicos e parainterpretar os resultados fornecidos pelos mesmos. A determinação pode ser feita por ensaiosimples (método químico) que se baseia na solubilidade, na queima ou na reacção adeterminados reagentes, ou por espectroscopia na região do infravermelho. Neste último casoa identificação do material é feita por comparação dos espectros obtidos com espectros demateriais conhecidos. 66
  15. 15. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS5.4. Determinação das propriedades de tracçãoEste ensaio permite determinar a resistência ao alongamento e ruptura do material quandosubmetido a acção de tracção, como nos processos de impressão, laminação, conversão edurante todo o manuseamento da embalagem. Neste ensaio o provete do material a testar éfixado entre duas garras pneumáticas que vão sertraccionadas a uma velocidade constante. A força deresistência que o material exerce é medido e registadoobtendo-se normalmente um gráfico semelhante aoindicado na figura 10. O método de determinação vemdescrito na norma ASTM D 882 – 97 “Standard testmethod for tensile properties of thin plastic sheeting”. FIGURA 10. Perfil típico da tracção5.5. Determinação da MigraçãoA migração é uma medida da transferência de substâncias provenientes da embalagem para oproduto embalado, por fenómenos de natureza físico–química e é normalmente classificada emmigração global e migração específica (ver ponto 2.1. deste capítulo).Neste ensaio a amostra de material ou objecto é colocado em contacto com o simuladoradequado durante um período de tempo e à temperatura que a norma de ensaio indica parasimular as condições de contacto habituais e previsíveis na utilização das amostras. Ao fimdesse 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 utilizaros próprios alimentos para ensaiar os materiais que com eles entram em contacto. Ossimuladores normais são a água destilada, solução de ácido acético a 3%, solução de álcool a10% e o azeite para simular produtos ricos em gordura. Neste último caso, a quantificação damatéria extraída não pode obviamente ser feita por evaporação do simulador, sendo umametodologia muito mais morosa e requerendo o recurso a cromatografia gasosa.As condições de ensaio são determinadas pelas condições de utilização desse material plásticoe definidas de acordo com o estabelecido no Decreto Lei 123/2001. Em termos de migraçãoglobal, os materiais e objectos de matéria plástica não devem ceder os seus constituintes aosalimentos em quantidades superiores a 10mg/dm2 da área de superfície do material ouequivalente a 60mg/Kg de produto alimentar. 67
  16. 16. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICAS5.6. Determinação da permeabilidade ao vapor de águaA permeabilidade (ou taxa) ao vapor de água é definida como a quantidade de vapor de águaque passa através de uma unidade de área do material, por unidade de tempo, sob ascondições de teste, e é habitualmente expressa em g/m2dia.A determinação pode ser feita sobre o material da embalagem ou sobre a embalagem já prontaquando se deseja determinar o efeito do sistema de fecho ou do processo de fabrico sobreessa propriedade, avaliar materiais e configurações para certo tipo de embalagem, comparar odesempenho de embalagens, avaliar a adequação de protecção para certo produto ouaplicação.A permeabilidade pode ser determinada pelo método gravimétrico (para valores superiores a 1g/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 colocadono interior de uma cápsula e isolado do meio ambiente pelo material de embalagem cuja taxade transferência se deseja conhecer. No método com sensor de infravermelho o provete écolocado como divisória entre duas cavidades de uma célula de difusão. Numa das cavidadesexiste uma atmosfera de 100% de humidade relativa enquanto na outra há um fluxo contínuode gás de arraste seco (azoto). À medida que o vapor de água passa através do material deteste, é conduzido pelo gás de arraste para um detector infravermelho, onde é quantificado. Ométodo gravimétrico vem descrito na norma ASTM E96, e o método do sensor deinfravermelho na norma ASTM F1249.5.7. Determinação da permeabilidade a gasesA permeabilidade a um determinado gás (oxigénio, dióxido de carbono, etc.) é definido como aquantidade desse gás que passa através de uma unidade de área de material, por unidade detempo, 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 depressão (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 numdado tempo é medida pela alteração da pressão. A amostra forma uma barreira entre duascâmaras numa célula de transferência de gás. Uma pressão constante elevada (geralmente 1atm) é mantida numa das câmaras e uma pressão baixa (geralmente vácuo) é inicialmenteestabelecida na outra câmara. Sabendo que a diferença de pressão entre as duas superfícies 68
  17. 17. Capítulo IV–EMBALAGENS PLÁSTICASdo material não varia significativamente, o coeficiente de permeabilidade pode ser calculado apartir do declive da linha de representação da variação da pressão com o tempo. O métodocom 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 épossível um controlo mais eficaz dos possíveis efeitos adversos resultantes das máquinas deprocessamento, impressão e distribuição.5.8. Avaliação da hermeticidadeEste ensaio é muito utilizado em embalagens assépticas cartonadas e pode identificar falhasna termossoldagem com dimensões de um capilar e “pinholes” ou quebras no corpo daembalagem. No ensaio da determinação da integridade, é aplicada uma pequena quantidadede uma solução colorida de baixa tensão superficial directamente sobre a área de soldagem ouna parte interna do corpo da embalagem. É posteriormente verificada a penetração destasolução através da termossoldagem. 69

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