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EMBALAGENS PLÁSTICAS Materiais plásticos: são polímeros orgânicos ou inorgânicos com alta massa (peso) molecular, proveniente de processos de polimerização de unidades monoméricas, contendo basicamente os elementos químicos: Carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, cloro e flúor. · Polímeros sintéticos ou naturais modificados, que podem ser moldados pela ação do calor e /ou pressão. Características: · Leve e inquebrável; · Resistência mecânica e térmica relativa; · Barreira ao vapor d’água e gases e inércia relativa; · Maquinabilidade; · Processabilidade (soprar, injetar, transformar, etc); · Possibilidade de selagem, fechamento e refechamento; transparência; · Possibilidade de combinação com outros materiais; · Viabilidade econômica; · Não reutilizável · Reciclável Polímero: macromoléculas (orgânica ou inorgânica) de elevada massa molecular formadas pela união de moléculas simples, ligadas por ligação covalente Classificação Homopolímeros: Polímero formado a partir de um único monômero. Ex.: polietileno (PE), polipropileno (PP), policloreto de vinila (PVC). Copolímeros: Polímero cuja cadeia principal é formada por mais de um tipo de monômero. Ex.: SBR (borracha sintética de estireno-butadieno) CONCEITOS Monômero–molécula simples que dá origem ao polímero. Polímero–macromoléculas (orgânica ou inorgânica) formadas pela união de moléculas simples, ligadas por ligação covalente. Homopolímeros–cadeia principal é formada por um único monômero. Copolímero–cadeia principal é formada por dois ou mais monômeros diferentes. Blendas Poliméricas -O nome “Blenda” vem de “Blend” que significa mistura, portanto uma blenda polimérica trata-se de uma mistura de polímeros de mesma família química na maioria das vezes Termoplásticos: moldados por meio de temperatura e pressão. O ciclo pode ser repetido diversas vezes, sendo, a forma final reversível. Termofixos: moldados por meio de temperatura e pressão, porém, a operação é irreversível devido a formação de ligações cruzadas pelas ramificações das cadeias poliméricas PROPRIEDADES Permeabilidade Cristalinidade Transições físicas Propriedades mecânicas Permeabilidade Permeação em filmes plásticos 1.Adsorção e solubilização do permeanteno polímero; 2.Difusão do permeante através do polímero devido à diferença de potencial químico; 3.Dessorçãoe evaporação do permeantena outra face do polímero. Polímero cristalino: quebradiço, opaco; Polímero amorfo: maleável, maior transparência Transformações físicas: Temperatura de transição vítrea –Tg: · Temperatura abaixo da qual um polímero amorfo se torna duro e frágil (estado vítreo), e acima da qual o mesmo polímero é macio (estado “borrachoso”). · é a temperatura de aquecimento do material a partir da qual este se torna um líquido viscoso e escoa. · um mesmo material pode conter uma porção amorfa e uma porção cristalina, isso faz com que um dado material seja classificado não só qto à sua Tg como também em termos do seu pt de fusão. Porém, na porção cristalina do material apenas haverá fusão, e na porção amorfa apenas haverá transição vítrea. Garrafas de plástico: · São feitas de polietileno tereftalato (PET), são processadas no estado amorfo. No decorrer do processo de formação das garrafas, a porção amorfa do polímero são esticadas e “congeladas” na forma desejada, através do arrefecimento do material abaixo da temperatura de transição vítrea. · Ao reaquecer o material acima dessa temperatura (cerca de 75ºC) é possível libertar as moléculas amorfas e permitir-lhes um arranjo aleatório, fazendo a estrutura da garrafa perder diâmetro e comprimento. · A parte cristalina do material, que só derrete a cerca de 250ºC fica presa na parte amorfa. PROPRIEDADES MECÂNICAS Força de tensão: máxima força que um material pode sustentar e é obtida pela divisão da máxima força aplicada pela seção transversal do material. Alongamento: é a habilidade do filme de se esticar. Um grande valor para alongamento significa que o material absorve uma grande quantidade de energia. Young módulo: é a medida da força requerida para deformar o filme. Resistência ao alongamento: energia abaixo da curva. Energia necessária para quebra ou arrebentamento do material. Embalagens plást. + usadas: Polietileno, polipropileno, poliestireno, poliésteres e poliuretanos POLIOLEFINAS são polímeros formados por moléculas que contém em sua maioria carbono e hidrogênio Polietileno Polietileno (PE): Polimerização do gás etileno · Altamente flexíveis; · Altabarreira à água · Não tóxicos; · Podem ser usados em contato diretocom alimentos. · Baixa barreira a gases; PEBD (Polietileno de Baixa Densidade) · Baixa permeabilidade ao vapor de água e alta permeabilidade a gases; · Resistência química a ácidos, bases e soluções inorgânicas. · Sensível a hidrocarbonetos e a óleos e gorduras; · Boa termosoldabilidade e ótimo desempenho em equipamentos de transformação, conversão e acondicionamento. PEAD (Polietileno de Alta Densidade) Elevado grau de cristalinidade:~90%; •Maior ponto de amolecimento; •Maior resistência a tensão e rompimento e menor resistência ao impacto e ao rasgamento. •Maior resistência química do que o PEBD; •Melhores propriedades de barreira; •Opaco •Difícil termoselagem; PELBD (Polietileno Linear de Baixa Densidade) Melhor desempenho mecânico; •Maior brilho superficial, •Melhor resistência química. •Maior ponto de fusão. Polipropileno (PP): Polimerização do propileno •Material mais leve, transparente, resistente; •Excelente barreira a gordura; •Boa barreira à umidade; •Melhor barreira a gases do que o PE •Custo mais elevado. Poliestireno (PS): Reação do benzenocom o gás etileno •Baixo custo •Quebradiço quando puro. •Modificação química ou física é obtida pela incorporação de borracha sintética ou pela biorientação. •Não pode ser utilizado para alimentos quentes -baixo ponto de fusão Tipos: · Poliestireno (PS): · •Poliestireno comum · •Poliestireno alto impacto · •Poliestireno expandido · •Poliestireno crista Poliestireno de alto impacto: •Adição de butadieno; •Maior resistência ao impacto e flexibilidade; •Reduz transparência e resistência térmica; •Média permeabilidade a gases e alta permeabilidade ao vapor de água e baixa resistência térmica; Aplicações: bandejas ou embalagens termoformadas para alimentos. Poliestireno expandido: •Na fabricação do OS expandido aplica-se um agente expansor (éter, hexano); •Elevada resistência ao impacto. •Éleve, não poroso, debaixa condutividade térmica, quimicamente inerte, resistente a óleos, gorduras, água e ácidos; Aplicações: Bandejas; Poliestireno cristal: Homopolímero que apresenta alta rigidez e transparência e baixa resistência ao impacto (quebradiço). Aplicações: Mais utilizado em copos para aviação Policloretode vinila (PVC): · Polimerização do cloreto de vinila · Caracteriza-se por resistência elevada(duro). · Derivados do eteno ou etileno contendo o radical vinil; · Propriedades dependentes da formulação; Policloreto de vinilan (PVC): PVC não plastificado: boa resitência mecânica, maior permeabilidade ao vapor de água do que poliolefinas e menor permeabilidade à gases do que PVC plastificado, resistente a óleos, gorduras, ácidos e bases PVC plastificado: apresenta boas propriedades a baixas temperaturas, baixa resistência química e baixa propriedade de barreira. Aplicações: Embalagens termoformadas para água, geléia, doces em pasta, etc. Em forma de frascos e garrafas para água, óleo vegetal, maionese, vinagre e outros. Polietileno tereftalato/ Politereftalato de Etileno (PET): O politereftalato de etila (PET) é um poliéster com barreira a gases em aproximadamente 80 vezes maior que o PE, mas com menor barreira à umidade. •Excelente transparência ebrilho; •Muito impermeável a gases; •Resistentes a altas temperaturas; •Superiores propriedades mecânicas; •Boa resistência química. •Utilizados em garrafas; Suporta enchimento a quente; Pode ser submetido à pasteurização rápida
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