I.
INTRODUCCIÓN
Los barnices son compuestos macromoleculares que forman polímeros complejos y están constituidos por resinas base de origen natural o sintético (oleo resinas, fenoles, epoxis, vinílicos, acrílicos, butadienos y poliésteres) y otros compuestos que le confieren propiedades particulares a cada uno. Tienen como funciones disminuir evitar la corrosión y las reacciones entre envase/producto, mejorar el aspecto visual interno y externo del envase y reducir los costos al permitir usar hojalatas más delgadas y menos estañadas. Los barnices pueden ser incoloros o pigmentados (blancos, dorados, plomos) y estar construidos con una mezcla de resinas sólidas no cristalinas, varios disolventes, plastificantes, catalizadores para facilitar el curado, y aditivos como ceras y siliconas para mejorar mejora r la transformación y lubricación de superficies. super ficies. Pueden ser aplicados ap licados antes o después de la fabricación del envase de rodillos, pulverización, en forma de polvo electrostático, termoplástico o endurecido por calor que se funden en la superficie. Todos los barnices, resinas o lacas para uso alimentario deben ser inocuos, no reaccionar con los contenidos ni permitir la migración o transferencia de sus constituyentes hacia el alimento La eficiencia de los barnices en el desempeño de sus funciones depende del control de calidad de los mismos. Los ensayos de calidad a ser abordados son los de identificación, determinación de la capa o peso seco, ensayos de adherencia o cocimiento y los ensayos de porosidad. Estos son los más importantes para los usuarios, osea, las industrias de alimentos.
II.
OBJETIVOS -
Ensayar los métodos de identificación de barnices en hojalatas Evaluar la calidad del barniz de la hojalata mediante pruebas de adherencia y porosidad. - Determinar el gramaje y porcentaje en peso seco del barniz y del estaño en muestras de hojalatas.
III.
REVISIÓN LITERARIA
El barnizado se efectúa hoja a hoja en el caso de la hojalata y en banda para el aluminio. La temperatura de cocción de los barnices aplicados sobre la hojalata esta limitada
prácticamente a 210 ºC, debido al punto de fusión del estaño (232ºC), y en el tiempo de cocción oscila entre 10 y 15 minutos. Por el contrario, para el aluminio los barnices se cuecen y polimerizan a una temperatura más elevada durante un tiempo más corto, del orden de 30 segundos. La cocción por vía térmica, es la única valida desde el punto de vista de la salud y de la higiene ya que la experiencia, ha demostrado que no queda ninguna traza solvente y que la reticulación es completa (Bureau y Multon, 1995) Características generales de las principales familias de barnices:
Oleorresinosas: provienen de la cocción de aceites secantes (aceite de madera) y de naturales (colofonia). Estos productos de aspecto dorado se secan tanto por oxidación como por polimerización térmica, son baratos y tiene un extracto seco elevado. Fenólicos: poseen una red de reticulacion muy densa lo que les cnofiere una excelente inercia química y una gran impermeabilidad, aunque sus inconvenientes con la sensibilidad al estado superficial de la hojalata (adherencia) y la falta de flexibilidad. Epoxifenólicos: la resina fenólica aporta el color dorado y la resistencia química a los ácidos, en tanto que la resina epoxi mejora la adherencia y la flexibilidad. Vinílicos y organosoles: su resistencia a la esterilización por encima de los 100ºC es generalmente insuficiente, y se emplean por su carencia de gusto, para la protección de las latas de cerveza de bebidas. Poli esteres y acrílicos: si se le añaden otras resinas, por ejemplo, las fenólicas, pueden utilizarse para la protección interior de los botes. A veces se pigmentan cnon una carga mineral (oxido de tilanio) con fines decorativos (capa blanca) (Burean y Multon, 1995)
Los barnices son productos susceptibles de formar una película adherente con el metal, continua e inerte física y químicamente. Están constituidos por: -
Materias capaces de formar películas, como polímeros orgáincos. Solventes (necesarios para la fabricación y puesta a punto de los barnices y eliminados durante el proceso de secado). Eventuales pigmentados y aditivos diversos.
Principales pruebas de Control Practicados sobre los Barnices a.- Control de las Características Físicas -
La cocción El grosor
-
La adherencia Flexibilidad Dureza Porosidad Resistencia al calor de revestimiento.
b.- Control de las Características físicas, en las que se estudia: -
El contenido después de la esterilización Ala resistencia a los ácidos La resistencia a la sulfuración (prueba particular limitada a las latas de hojalata) La ausencia de gusto de los barnices
PRINCIPALES FAMILIAS DE REVESTIMIENTO ORGÁNICOS (Burean y Multon, 1995) FAMILIA
USO
FLEXIBILIDAD
Frutas y verduras: Mediocre cuando están pigmentadas con óxido de zinc aplicar barniz antiazufre Frutas, verduras, Mediocre Fenólicos acrne, barniz con propiedades de barrera muy elevadas Buena dependiendo Epoxifenólicos Muy amplio, frutas, verduras, carnes de la relación pueden estar epoxi/fenólico pigmentadas con Al, ZnO, ZnCO3 Bebidas (cervezas Excelente Vinílicos bebidas carbonatadas) Oleorresina
Organosoles Acrílicos Epoxiureados Poliésteres
ADHERENCIA Buena
RESISTENCIA QUÍMICA A LA ESTERILIZACIÓN Media
Mediocre
Muy Buena
Buena
Buena
Buena
Buena resistencia química, aunque no soporta la temperatura del autoclave Buena incluido a la temperatura de esterilización Media
Muy amplio en latas embutidas, pueden estar pigmentadas Pigmentados con TIO2 (deseada por su color) Bebidas (ausencia de sabor)
Muy Buena
Muy buena
Buena
Muy Buena
Buena
Buena
Pigmentados con TIO 2
Media
Buena
Media, pero buena resistencia a la absorción Buena
IV.
MATERIALES Y MÉTODOS Materiales:
Muestras de hojalatas - Leche Gloria - Leche en polvo Ensure - Panetón Alambre de cobre Cinta adhesiva Placas Balanza analítica Reactivos: - Ácido sulfúrico - NaOH 10% - Solución a (sulfato de cobre 30 gr, HCl 5ml, jabón de escamas 0.2 gr y agua hasta 100 ml. - Solución B (ferrocianuro de potasio (1 gr), NaCl (0.5 gr), jabón en escamas (0.2 gr) y agua (hasta 100 ml). - Solución de Clark (ácido clorhídrico y tricloruro de antimonio).
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Las muestras se someten a la prueba del alambre de cobre. Si se obtiene una coloración verde, se concluye que las muestras son epoxi- vinílicos, pero se la coloración es otra, las muestras con epoxi – fenólicas o epoxi – ureico. Las muestras que obtuvieron la coloración verde se someten a la acción H2SO4, si la coloración obtenida después de 2 minutos es morado pálido, la muestra es Epoxi – vinílico, si la coloración es marrón, la muestra es vinílico. Las muestras que no dieron una coloración verdosa se sometieron al H2SO4, si se obtenía una coloración morada, significaba que las muestras podrían ser Epoxi – fenólico o Epoxi – ureico. Estas muestras se sometieron a la luz ultrvioleta y a una solución de NaOH al 10% en ebullición (1’). Si existía fl uorescencia y/o remoción con el NaOH la muestra era Epoxi – Fenólico, en caso contrario era Epoxi-Ureico. En las pruebas de luz UV y NaOH, se toma con mayor certeza los resultados del NaOH.
2. Adherencia -
Se realizan rayados diagonales formando cuadraditos en las muestras. Luego se aplica una cinta adhesiva sobre la muestra reticulada. La cinta de aproximadamente 2 cm de ancho, deberá ser adherida sobre cuadriculados, siguiendo la dirección de la diagonal de cada pequeño cuadrado (1mm2). - Enseguida se jala la cinta rápidamente para arriba. El desprendimiento del barniz, aun parcialmente, indica falta de buena adherencia. - El cuadriculado se recomienda hacerlo con el uso de una regla, para mejor precisión.
V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN - Realizar el siguiente cuadro: Muestra Leche Gloria Panetón Ensure
Color barniz dorado Dorado brillante metálico
Alambre cobre
H2SO4
UV
morada morada
-
morada
-
NaOH Adherencia (%) Remoción Buena Remoción Buena No Buena Remoción
En el ensayo las hojalatas de la Leche Gloria y del Panetón se ponen de color morado tras la acción del H2SO4, y remoci ón con el Na OH, lo que in dica p rese nci a de material Epoxi fenólico La hojal ata de la Lec he en Pol vo Ens ure , se pone de color morado tras la acción del H2SO4, y no hay remoción con el NaOH, lo que indica presencia de material Epoxi-ureico
VI.
CONLUSIONES Hojalata de Leche Gloria: Barniz epoxi-fenólico Hojalata de Panetón: Barniz epoxi-fenólico Hojalata Leche Ensure: Barniz Epoxi-ureico Todos los barnices identificados presentan Buena Adherencia
VII.
BIBLIOGRAFÍA Bureay y Multon 1995. Embalaje de los Alimentos de gran consumo. 1º edición. Tomo I y II. Editorial Acribia S.A. Zaragoza – España.
