Embalagens2 Plasticas1a

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MATERIAIS PLÁSTICOS
PLÁSTICOS
PLÁSTICOS
PLÁSTICOS
PLÁSTICOS
PLÁSTICOS
Embalagem de Alimentos
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PLÁSTICOS
Polímeros: moléculas de alto PM, com segmentos estruturais simples (monômeros), unidos por ligações covalentes.
Moldagem sob calor e/ou pressão
A palavra “plásticos” como é usada comercialmente refere-se a materiais sólidos e que tem como base “resinas sintéticas”.
Etimologia 
Grego
plastikos 
Moldável 
As moléculas básicas dos plásticos são os: 
POLIMEROS
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PLÁSTICOS
Composição dos plásticos
Resinas sintéticas
Plásticos sintéticos  Nafta  Derivado do petróleo
Divisão dos materiais plásticos
Termoplásticos
Termofixos
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Embalagens Plásticas - 
Características gerais
Ampla diversidade de materiais
Baixo custo
Alto apelo mercadológico
transparência
leveza
resistência a quebras
Dificuldades na reciclagem (identificação, separação por material)
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Embalagens Plásticas - 
Características gerais
Permeabilidade (variável) a gases e umidade
Possibilidade de migração de monômeros e aditivos
Transparência variável a radiação visível e UV 
 visualização do conteúdo
 atratividade
 favorece oxidação
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Embalagens Plásticas - 
Características gerais
Versatilidade de tipos/propriedades
Versatilidade de formatos 
Versatilidade de sistemas de fechamento
Diversidade de graus de flexibilidade:
flexíveis (filmes)
semi-rígidas
rígidas (garrafas, potes)
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Embalagens Plásticas - 
Características gerais
Pigmentos - dar ao plástico a cor desejada; 
Plastificantes - confere maior flexibilidade; 
Materiais minerais - endurecem ou modificam o aspecto, a textura; 
Agentes anti-UV - limita a deterioração do plástico por ação da luz; 
Agentes de expansão - faz o plástico mas leve; 
Agentes anti-fogo - o plástico fica com maior resistência ao fogo. 
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Principais polímeros
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Principais polímeros
a) Termoplásticos
Polietileno de alta densidade (PEAD)
Polietileno de baixa densidade (PEBD)
Polipropileno (PP)
Policloreto de vinila (PVC)
Polietileno Tereftalato (PET)
Poliestireno (PS)
b) Termofixos
Resinas fenólicas
Epóxi
Poliuretano
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Polietileno (PE)
Alta ou baixa densidade 
Boa termossoldabilidade
Boa barreira a vapor d’água
Alta permeabilidade a gases
Baixo custo
Aplicações: sacos plásticos; componente de embalagens convertidas; potes
 PEAD ou HDPE
 PEBD ou LDPE
 Polietileno (PE)
n (H2C = CH2)
(C2H4)n
pressão
aquecimento
O2
etileno
polietileno
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Características
PEBD
alta flexibilidade
transparente em pequenas espessuras, translúcido em grandes espessuras
boa resistência para a maioria dos solventes (exceção: aromáticos)
permeável a óleos e gorduras
resistente a ácidos e bases, exceto ácido nítrico
baixa permeabilidade a vapor de água,
alta permeabilidade ao O2
fácil termossoldagem 
PEAD
menos flexível que PEBD
menos transparente, podendo ser até opaco 
boa aplicação para garrafas e outros recipientes
maior resistência química que PEBD
menor permeabilidade ao vapor de água e ao O2
25% do total dos polietilenos usados como embalagem
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Características
Polietileno alta densidade (PEAD)
Densidade 
0,94 a 0,96 g/cm3
Pressão
Temperatura
60 a 160°C
4 atm
Ex. manteiga
 óleos
 banha
 hamburguês 
Polietileno baixa densidade (PEBD)
Densidade 
Temperatura
Pressão
0,91 a 0,92 g/cm3
150 a 200°C
1200 atm
Ex. cereais
 alimentos em pó
 balas
 sacos domésticos 
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Polipropileno (PP)
Resistência a altas temperaturas
Baixa permeabilidade a vapor d’água
Alta permeabilidade a gases
Densidade 
0,90 g/cm3
Características do Polipropileno (PP)
  boa resistência a ácidos fortes
  Resistente a altas temperaturas
  é um plástico mais leve
  transparente
  brilhante 
Ex. Laticínios
 batatinha frita
 bolos
 bolachas
 alimentos congelados
 embalagens para microondas
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Cloreto de polivinila (PVC)
Boa barreira a gases
Baixa barreira a vapor d’água
Boa transparência e brilho
Baixa resistência térmica (decomposição > 80oC)
Possível migração de compostos tóxicos (aditivos e monômeros residuais). 
Monômero: quando aquecido, libera HCl e voláteis tóxicos. 
Limite: 1 ppm do monômero na estrutura do polímero 
Problemas na reciclagem: emissão de HCl e dioxina durante incineração
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Cloreto de polivinila (PVC)
Excelente transparência
Impermeabilidade
Resistência química
Boa resistência ácida
Baixo preço
Alta permeabilidade a gases
Pode se tornar tóxico quando adicionados certos plastificante e estabilizantes
Vantagens
Desvantagens
Confecções de garrafas para vinagres, sucos concentrados, óleos, água mineral
 Acondicionamento de carnes (ajuda a manter a cor vermelha da carne, a cor branca da gordura e ainda reduz a perda de peso em 45%)
Filmes (com baixo teor de plastificante)
Exemplos de embalagens
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Poliestireno (PS)
Alta permeabilidade a gases e vapor de água
Alta rigidez
Baixa resistência ao impacto
PS expandido (isopor)
Alta resistência ao impacto
Baixa condutividade térmica
Boa resistência química
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Poliestireno - Tipos de estrutura
Sindiotático

Estrutura regular

melhor barreira
Atático

Estrutura aleatória (mais amorfo)

pior barreira
Obs: Isotático (3o. tipo): cadeias laterais do mesmo lado
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Poliestireno - Tipos de estrutura
Existem quatro tipos básicos de poliestireno:
PS cristal: homopolímero amorfo, duro, com brilho e elevado índice de refração. Pode receber aditivos lubrificantes para facilitar processamento. Usado em artigos de baixo custo. 
PS resistente ao calor: maior P.M., o que torna seu processamento mais difícil. Variante ideal para confecção de peças de máquinas ou automóveis, gabinetes de rádios e TV, grades de ar condicionado, peças internas e externas de eletrodomésticos e aparelhos eletrônicos, circuladores de ar, ventiladores e exaustores. 
PS de alto impacto: contém de 5 a 10% de [elastômero] (borracha), que é incorporado através de mistura mecânica ou diretamente no processo de polimerização através de enxerto na cadeia polimérica. Obtém-se desse modo uma blenda. Muito usado na fabricação de utensílios domésticos (gavetas de geladeira) e brinquedos. 
PS expandido: espuma semi-rígida com marca comercial isopor(R). O plástico é polimerizado na presença do agente expansor ou então o mesmo pode ser absorvido posteriormente. 
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Poliestireno 
Características 
•Mantém a temperatura
•Impermeável e resistente à umidade
•Higiênico e quimicamente neutro
•Não transfere cheiro nem gosto ao produto 
•Leve e resistente à compressão
•Seguro e fácil de manusear
•Design, dimensões e cores adequados a cada necessidade•
Possibilita personalização – serigrafia, transfer (decalque), etiqueta autoadesiva ou relevo moldado
•O EPS é 100% reciclável e livre de CFC e HCFC 
Usos
•Pesca amadora e profissional
•Frutos do mar em geral•Carnes
•Comercialização de gelados e congelados
•Sorvete, bolos 
•Chocolates artesanais e industrializados
•Frutas e vegetais
•Marmitas
•Copos de água mineral
•Flores• Produtos farmacêuticos
•Outros produtos não alimentícios
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Poliamidas (PA) - (nylons)
Alta barreira a gases
Baixa barreira a vapor d’água
Boa resistência térmica
Boas propriedades mecânicas
Boa resistência química
Não termossoldável
Aplicação: filmes coextrusados
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Polietileno tereftalato (PET)
Boa resistência mecânica
Alto brilho
Boa barreira a gases e óleos
Média permeabilidade ao vapor d’água
Resistente a extremos de temperatura
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Polietileno tereftalato (PET)
Vantagens
Desvantagens
Flexibilidade a baixas temperaturas
Propriedades óticas
Resistência química
Resistência a tração
Ampla faixa de temperatura de trabalho
Difícil
de ser soldado a quente
Custo elevado
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Interações em plásticos
Classe de embalagens que mais interage com os alimentos:
Indiretamente: permeação de gases, umidade e luz
Diretamente: migração de monômeros e aditivos
Propriedades de barreira variam amplamente entre os vários tipos de materiais. 
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Interações em plásticos
compostos voláteis
compostos da embalagem
luz
umidade
O2
oxidação (pigmentos, lipídios...)
alterações de sabor
consequências toxicológicas
alterações de cor
alterações de textura
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Fatores que afetam barreira de polímeros
P = D x S (difusividade x solubilidade)
Características do permeante:
Dimensões 
maior PM  menor difusividade
Formato da molécula
moléculas alongadas  maior difusividade que esféricas 
 
Condições ambientais: 
Temperatura: aumenta difusão e solubilidade
UR: importante no caso de polímeros sensíveis à água (ex: poliamidas) 
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Produção de filmes - extrusão
O polímero fundido é pressionado contra uma seção transversal que molda o plástico. 
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Produção de garrafas
Extrusão-sopro
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Produção de garrafas
Injeção-sopro
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Polímeros de alta barreira - PEN
Polietileno naftalato 
Melhor barreira que o PET
Permeabilidade a gases e umidade: ~ 4-5 x < PET
Barreira de copolímeros PET/PEN: comportamento linear, em função das proporções de cada homopolímero
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ADEQUAÇÃO
ALIMENTO - EMBALAGEM
 - Exemplos práticos
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Óleos 
Qual embalagem?
x
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Óleos 
Latas
Luz: sem exposição
O2: apenas residual 
Do ponto de vista de estabilidade: ideais
Garrafas plásticas
Exposição à luz e ao O2
Maiores taxas de oxidação
MAS
Preferência do consumidor
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Como reduzir o problema
Utilização de materiais plásticos de boa barreira ao O2
PVC e PET biorientados: razoável barreira
Inertização 
Substituição do ar do headspace por N2. 
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Embalagens para queijos
Evitar oxidação:
Boa barreira ao O2
Ideal: acondicionamento a vácuo ou inertização
Barreira a luz
Ideal: embalagens opacas
Evitar perda de textura
Boa barreira a umidade
Ideal: embalagens de alta barreira
Relação custo x benefício
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Embalagens para carnes frescas
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Embalagens para carnes frescas
Distribuição: Acondicionamento a vácuo, em embalagens com boa barreira ao O2
Embalagem final: bandeja de PS expandido + filme de PVC
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Embalagens para produtos congelados
Estabilidade física e química em uma faixa ampla de temperaturas (-40ºC até temperatura ambiente).
Produtos que devem ser aquecidos na embalagem (ex: pratos prontos): estabilidade da embalagem até 300ºC ou mais.
Propriedades de barreira:
Boa barreira ao vapor d´água (prevenir perda de umidade)
Boa barreira a gases (minimizar reações de oxidação)
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ASPECTOS EXPERIMENTAIS
Simuladores de alimentos
Água destilada – alimentos aquosos neutros
Ácido acetico 3% - produtos com pH < 5
Álcool etílico 15% - produtos similares
Azeite refinado ou óleo de girassol – alimentos gordos
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ASPECTOS EXPERIMENTAIS
Migração 
Monômero – Ex: Cloreto de vinilo – Efeito cancerígeno – 1mg/kg
Estabilizantes – A base de chumbo, cádmio, cálcio e zinco
Plastificantes – Solventes pesados (Ex: Ftalatos,fosfatos, ésteres de ácidos diversos, etc.)
Pigmentos 
Pigmentos vermelhos: (óxidos de ferro)
Pigmentos negros: negro de carbono
Pigmentos amarelos: sulfureto de cádmio e cromato de chubo
Metais
Estanho, Chumbo,etc.
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ASPECTOS EXPERIMENTAIS
Permeabilidade – aos gases e ao vapor de água
Odores estranhos
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PERIGOS DAS EMBALAGENS PLÁSTICAS
Xenoestrogênio. 
câncer de mama e de útero nas mulheres e de próstata nos homens.
"Estamos o tempo todo expostos ao xenoestrogênio, que é liberado por todos os derivados de petróleo. Por isso, devemos evitar os copos plásticos para o café"
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IDENTIFICAÇÃO DAS EMBALAGENS
PET
Polietileno Tereftalato
PEBD
Polietileno de Baixa Densidade
PS
Poliestireno 
PP
Polipropileno 
Otros plásticos 
PVC
Policloreto de Vinilo 
PEAD
Polietileno de Alta Densidade