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EVALUACION DE LA CALIDAD DE BARNICES POR
DETERMINACION DE SU PESO SECO, ADHERENCIA,
COCIMIENTO Y POROSIDAD.
I. JUSTIFICACION
Existen varios ensayos de carácter gravimétrico y empírico que
sirven para evaluar la calidad de los barnices aplicados en los
envases metálicos y su posible interacción con los contenidos dada
la diversidad y complejidad de los productos alimenticios.
La película de barniz tiene que soportar fuertes tensiones durante
la formación del envase. El barniz debe de resistir el esfuerzo sin
perder adhesión y muchos menos desprenderse. La adhesión es el
resultado de la saturación de las energías superficiales del soporte
metálico y el barniz. Algunas veces, surgen incompatibilidades
permanentes o casuales entre ambos. La película de pasivación del
metal juega un papel crucial.
La inercia química, por lo general, está asegurada si el barniz ha
sido horneado correctamente. La reticulación (termoestabilidad)
completa garantiza la eliminación de grupos de moléculas que
puedan reaccionar con los iones del producto envasado.
La porosidad, tiene una importancia que puede afectar a la calidad
protectora de la película del barniz, requiere a veces sumo cuidado.
Conforme aumenta el grosor de la película, se evidencia que
decrece la porosidad.
Estas pruebas pueden dividirse en dos grupos:
Pruebas de características físicas:
Secado
Grosor
Adhesión
Flexibilidad
Dureza
Porosidad
Pruebas de características químicas:
Resistencia a la acidez
Resistencia al proceso
Impermeabilidad al ión sulfuro
Sabor
Debido a que es importante la protección del barniz tanto externa
como interna es que surge esta curiosidad por medir la calidad del
barniz desde los
II. OBJETIVO
Determinación de su peso seco, la calidad de adherencia,
cocimiento y porosidad de la capa de barniz adherido al metal, para
la protección interna y externa de los envases y sus contenidos o
frente a los efectos del medio ambiente.
III. MATERIALES
Balanza analítica
Cinta adhesiva
Estufa
Jabón en escamas
Laminas barnizadas de 50
cm²
Lupa
Material de vidrio
Papel filtro
Pinzas
Reactivos:
(Acido clorhídrico, cloruro
de calcio, ferrocianuro de
potasio, soda caustica al
10%, sulfato de cobre)
Solventes:
(Agua destilada, metil-
estil-acetona).
IV. METODOS Y PROCEDIMIENTOS
a) Métodos:
Gravimétrico y empíricos de aplicación sencilla y directa.
Considerar que existe correlación entre la cantidad de barniz
aplicado y la porosidad y efecto protector del mismo: a mayor
cantidad, mayor protección y menor porosidad.
b)Procedimientos:
b.1) Determinación de peso seco: Con tijeras cortar muestras de
50 cm²
Con tijeras cortar muestras de 50 cm² Lavar las muestras con agua y jabón y secarla a 100 ºC x 5 min.
Determinar el peso inicial (P1) de cada prueba o lámina.
Remover el barniz con el solvente adecuado o con solución de NaOH al10% en ebullición.
En este ensayo que logramos evaluar se logro demostrar que si son de barnices fenólicos.
Verificar la remoción completa del barniz y secar en estufa a 100 ºC x
5 min.
Observación: cuando la cantidad de barniz fuese diferente
de los lados y determinar en 2 etapas. Para envases
litografiados en su superficie, se recomienda su remoción
con el solvente metil-etil-cetona.
b.2) Ensayo de adherencia: Cortar 1 tira de hojalata barnizada
de 8 x 4 cm.
Rallar con una púa un cuadrille de líneas separadas entre si 1
mm y dispuestas en posición diagonal.
Sobre las líneas ralladas, limpiar suavemente y pegar
fuertemente una cinta adhesiva de 2 x 5 cm.
Jalar la cinta con firmeza hacia arriba. Si se observara
desprendimiento de barniz, aun parcialmente, indicara falta de
buena adherencia del barniz.
b.3) Ensayo de cocimiento:
Cortar 1 muestra de hojalata barnizada de 8 x 4 cm aprox.
Con un algodón empapado en solvente metil-etil-cetona u otro
adecuado, tratar de remover el barniz aplicando un
movimiento circular de fricción por 20 seg siempre en el
mismo sentido.
El cocimiento del barniz se considera satisfactorio cuando no
hay remoción del barniz y/o de la tinta del arte litografiado.
b.4) Ensayo de porosidad (químico):
Si se encuentran poros en el barniz, las causas probables
serian: viscosidad inadecuada del barniz antes de la
aplicación; presencia de partículas insolubles en el barniz o
en la superficie de hojalata; bajo contenido de sólidos en el
solvente; mal manejo del material hojalata durante la
fabricación de los envases; equipos de proceso con
defectos.
El grado de porosidad estará indicado por la cantidad e intensidad
de puntos color cobre o azules que aparezcan.
Se preparan soluciones químicas A y B.
Preparar solución A: sulfato de cobre 250 g – acido clorhídrico
50 ml – completar a 1000 ml con agua destilada. Mezclar bien,
tapar con luna de reloj y dejar en reposo.
Preparar solución B: Ferrocianuro de potasio 1 g – cloruro de
sodio 0.5 g – jabón en escamas 0.2 g – agua destilada 100 ml.
Mezclar bien, tapar con luna de reloj y dejar en reposo.
Cortar 2 muestras de hojalata barnizada de 4 x 4 cm.
Limpiar cada muestra con agua, jabón, acetona y secar en
estufa a 100 •C x 5 min.
Aplicar gotas de solución A con bastón de vidrio sobre una de
las muestras y reposar por 2 min.
Lavar, enjuagar y secar. Verificar con una lupa posible
aparición de poros color cobre metálico.
El eso de la solución A ese recomendado para barnices de
color claro que contraste con el color cobre.
A la otra muestra de hojalata, cubrirla con un pedazo de papel
filtro y humedecerla completamente con gotas de solución B
aplicadas con bastón de vidrio.
Esperar 1 hora, retirar el papel y verificar posible presencia de
puntos azules en el papel.
NOTA: las soluciones A y B ya están preparadas y listas para su
aplicación.
Cortar 2 muestras de
hojalata barnizada de 4 x 4 cm.
Limpiar cada muestra con agua, jabón, acetona y secar en
estufa a 100 •C x 5 min.
Lavar con jabón y cetona
Llevar a la estufa
Muestras secas y listas
Aplicar gotas de solución A con bastón de vidrio sobre una de
las muestras y reposar por 2 min.
Lavar, enjuagar y secar. Verificar con una lupa posible aparición
de poros color cobre metálico.
La solución A es recomendado para barnices de color claro que
contraste con el color cobre.
A la otra muestra de hojalata, cubrirla con un pedazo de papel
filtro y humedecerla completamente con gotas de solución B
aplicadas con bastón de vidrio.
Esperar 1 hora, retirar el papel y verificar posible presencia de
puntos azules en el papel.
V. CALCULOS, RESULTADOS Y DISCUSION
b.1) Determinación de peso seco:
Envase Peso inicial Peso final Diferencia de los pesos
Eco 3,8571 3,8550 0,0021
Atún 3,9573 3,9555 0,0018
ENVASE DE ECO:
0,0021g25cm2
x104
m2=0,84 g /m2
ENVASE DE ATÚN
0,0018g25cm2
x104
m2=0,72g /m2
b.2) Ensayo de adherencia:
Muestra Adherencia
Leche en polvo No
Aconcagua Si
Eco No
Atún Se observa poca adherencia
b.3) Ensayo de cocimiento:
Envase Algodón benceno desprendimiento
leche en polvo No, hay desprendimiento del barniz
Leche en polvo No, hay desprendimiento
Atún No, hay desprendimiento
Atún Si, existe desprendimiento
b.4) Ensayo de porosidad (químico):
La solución A, se observo para barnices de color claro que contraste
con el color cobre.
la solución B, se logro observar la presencia de puntos azules en el
papel.
Los resultados fueron los puntos azules demuestran que tiene mucha
porosidad, y significa que no hay una buena protección de barniz
protegiendo al producto.
La ausencia total de la porosidad significa que existan fuertes
problemas de desestañado (un ejemplo es debido a nitratos), pero
sobre todo cuando existe riesgo de puntos de corrosión que tarde o
temprano acarrearán perforaciones.
VI. CONCLUSIONES
Los diferentes tratamientos de pasivación, no solo afectan a la adherencia de barnices
se ha detectado que la hojalata en determinadas circunstancias,
reacciona con alimentos envasados en mayor o menor grado,
dependiendo del tipo de alimento, la utilización de barnices
sanitarios
un recubrimiento de pasivación a la hojalata y la aplicación de un
barniz aumentan la resistencia a la corrosión
Los fallos de adherencia del barniz: Levantamiento y separación del
barniz durante los procesos de calentamiento.
Un efecto de corrosión electrolítica se puede generar en la pila
formada por estaño-hierro protegida por el barniz
Los barnices tienen una fecha de caducidad que debe de respetarse.
A partir de la misma sus características pueden alterarse y generar
problemas en su aplicación que se traduzcan en una falta de
adherencia.
VII. RECOMENDACIONES
Tener cuidado con los reactivos por que sus olores son tóxicos
Tomar atención con las indicaciones del docente.
Usar correctamente el guardapolvo.
VIII. BIBLIOGRAFIA
Sarmiento Ávila. L. Envases y Empaques para la conservación
de Alimentos. ANDI; 2000 Santafé de BogotáHOLASA. 2004.
Tecnología del envase rígido. La hojalata
ANEXO
BARNICES Peso de
Aplicación
Tolerancia
Posición Tipo Nombre g/m² mg/ g/m² mg/
Int pulg² pulg²
Exterior Oleo resinoso 170 4,65 3,0 +/-0,78 +/-0,5
1º capa int Fenólico 226 2,35 1,5 +/-0,78 +/-0,5
2º capa int
*
Oleo resin C 239-C 9,30 6,0 +/-0,78 +/-0,5
1 capa int
**
Fenolico/
oleores
252-ALU 6,20 4,0 +/-0,78 +/-0,5