Tema 6- Envases de Vidrio

8/16/2019 Tema 6- Envases de Vidrio

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Universidad Nacional Mayor de San MarcosFacultad de Química e Ingeniería Química

E.A.P. de Ingeniería Agroindustrial

Asignatura: Envases y Embalajes

Tema 6: Envases de vidrio

Profesor: Dr. Ing. Waldir D. Estela Escalante, MSc, PhD


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Envases de vidrio y aceptabilidad del consumidor

Consumidores tienen una percepción de altacalidad a productos envasados en vidrios.

Beneficios del envasado en vidrio:

1. estético2. percepción de calidad3. sabor referido

4. visibilidad de producto, asociado al apetito5. cerrado repetido.

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Definición de vidrio

Producto orgánico producido por fusión, luego

en r a o asta esta o r g o no cr sta za o(American Society for Testing Materials, ASTM,1965).

»» Los átomos y moléculas en el vidrio tienen una,

estructura no se ha cristalizado en el estadofundido, y mantiene una estructura líquida.

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Características generales

Líquido sobre-enfriado con viscosidad muy elevada.

Química y físicamente estableTransparente

Gran resistenciaExcelente barrera a gas y aguaResistente a tem eratura

Reciclable

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Características tecnológicas

Biológicamente inerteSin olor e higiénico

Fácil de abrir y re-sellableVariedad de formas y tamaños

macenam ento por per o os argos y v a textendida.

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Composición del vidrio usado en envases para

alimentos

Composición general:

SiO2Na2O

CaOK2O

Al2O3

Los vidrios borosilicatos (bórax): termorresistente.

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Componentes principales

Dióxido de silicio (SiO2)

Obtenida a través de la arena de síliceElemento vitrificanteCuantitativamente, el más importante (60-72%).

Óxido de sodio (Na2O)

Obtenida del carbonato de sodio (Na2CO3).

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Óxido de calcio (CaO)

Obtenida de piedra caliza, es el elemento

cr s a zan e.

Impide la solubilidad del vidrio en agua.

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Vidrio transparente

Incoloro, composición química:

SiO2: 72.0%Na2O: 12.0%

CaO: 12.0%K2O: 0.5%M O: 3.7%

Al2O3: 1.0%Fe2O3

0.04%

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Vidrios verdes

Materias primas ligeramente menos puras.

Concentración de Fe2O3>0,15%. A medida que elcontenido de Fe2O3 incrementa se produce unvidrio verde pálido.

Oxido de cromo (CrO3) se adiciona para producir- .

Filtra luz de 400-450nm.

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Vidrio verde oscuro

Se obtiene adicionando oxido de cromo (CrO3) yoxido de hierro (Fe2O3).

Vidrio azul

Se obtiene por adición de cobalto a vidrios bajosen hierro.

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Vidrio ámbar

Se obtiene fundiendo una mezcla que contieneoxido de hierro (Fe2O3), carbono y azufre.

Tiene protección UV, filtra rayos perjudiciales de290-450nm,

Se usa en productos sensibles a la luz.

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Tipos de envases de vidrio

Frascos

Vasos

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Diferentes tipos de botellas de vidrio

Alimentos

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Diferentes tipos de botellas de vidrio

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Diferentes tipos de frascos de vidrio

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Diferentes tipos de vasos de vidrio

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Partes de una botella

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Partes de un frasco

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Partes de un vaso

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Manufactura de envases de vidrio

Fundido:

Los materiales se funden en un horno a 1350°C, sehomogeniza produciendo un líquido sin burbujas.

El vidrio fundido luego se hace fluir a través de uncanal de temperatura controlada hacia una maquina

,de formación del envase. En envases paraalimentos y bebidas carbonadas a 1100°C.

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Formación del envase:

Desde el alimentador, el vidrio fundido fluye através de un orificio de diámetro determinado a

un flujo predeterminado, el cual es vertido en unmolde de forma cilíndrica sólida.

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Proceso general de producción de envases de


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Proceso general de producción de envases devidrio

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Zonas rojas: incandescentes (altas T°s)


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Horno típico para producción de vidrio

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Procesos de producción de envases de vidrios

1. Proceso “presión y soplo” (press and blowprocess): jarras (cuello ≥35mm)

2. Proceso “soplo y soplo” (blow and blow process):botellas (cuello ≤35mm)

3. Proceso “ resión de cuello an osto so lo”

(narrow neck press and blow process): botellaslivianas (cuello ≤35mm).

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El proceso de “presión de cuello angosto y soplo”

ofrece mejor control de la distribución de vidrio queel proceso soplo y soplo, permitiendo ahorro enpeso en hasta 30%.

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Proceso de formación “presión y soplo” (press

and blow forming process)

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Zonas negras: altas T°s


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Proceso de formación “soplo y soplo” (blow and

blow forming process)

650°C

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Proceso de formación “presión cuello angosto ysoplo” (narrow neck press and blow forming

process)

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Acabados típicos del aro del cuello de frascos de

vidrio

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Tratamientos finales de superficie

Una vez formado el envase se realiza tratamientos

de superficie en dos etapas:

1. Tratamiento final de superficie en caliente,

2. Tratamiento final de su erficie en frío.

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Tratamiento final de superficie en caliente

El propósito es prevenir el daño de la superficie yayudar a mantener la resistencia del envase.

Materiales de recubrimiento mas usados: oxido deestaño y derivados de titanio.

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Templado

Las botellas (polvoreadas) son colocadas en eltúnel de enfriamiento a 450oC

Mantiene 10 minutos a 500-550oC

Después son enfriadas hasta 50o

C.Uniformidad en el enfriado

Sin templado - débil resistencia mecánica

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Tratamiento final de superficie en frío

El propósito es crear una superficie lubricada queno se rompa bajo la influencia de presión o agua.

El material de recubrimiento se pulveriza soloexternamente, se usan lubricantes como derivados

de ceras de poliester o polietileno.

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Inspección de envases y materia prima

Se usan técnicas químicas, físicas y visuales.

nsayos qu m cos: espectro otometr a, otometr a eflama, rayos x, fluorescencia.

Verificación de la materia prima y el vidrio base:pequeños cambios en las proporciones y pureza dematerias primas afecta el procesamiento y las

.

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Ensayos físicos, verificación de:

Tolerancias dimensionales (ajuste y simetria)

Fuerza de impacto

Resistencia al shock térmico y

Fuerza de presión interna.

Ensayos visuales: verificación de defectosobservables.

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Principios de inspecciones en línea de producción


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Ensayos físicos de envases de vidrio


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Ensayos físicos de envases de vidrio

Fracturas del vidrio: choque térmico, choquemecánico y presión interna

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Defectos visuales en envases de vidrio (frascos)

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Defectos visuales en envases de vidrio (botella)


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Defectos visuales en envases de vidrio (botella)

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Defectos visuales de envases de vidrio (botella)


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Defectos visuales de envases de vidrio (botella)

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Materiales de los cierres de botellas


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Corcho:

Material más antiguo Utilizado actualmente para vino

Metales:

Tapas corona: cápsula de hojalata

Aletas de aluminio: desgarrables Tapones de tornillo: collarín garantiza la inviolabilidad y valorizael producto.

Plásticos: Se presentan en una multitud de formas Se utiliza para botellas.

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