ENVASES Y EMBALAJES - VII CICLO

Especificaciones técnicas de
los envases:
1. VIDRIO
2. HOJALATA

Ing. Gustavo Gonzalez Altamirano

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INTRODUCCIÓN
• El envase de vidrio se emplea en una amplia gama de productos,
desde las botellas de cerveza y de bebidas no alcohólicas, los frascos
de café, de mermeladas, de jaleas, de encurtidos y salsas, hasta los
frascos de perfumes y cosméticos.
• Se caracteriza por su superficie brillante y transparente, por sus
excelentes cualidades protectoras ante gases y humedad, su
compatibilidad con la mayoría de los alimentos, pero también por su
peso considerable y su poca resistencia ante los impactos.
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DEFINICIÓN
El vidrio es un material elaborado por la fusión de Sílice,
fundentes como la Sosa, estabilizantes como la Cal,
afinadores, colorantes y una parte de vidrio reciclado. El
vidrio es el material más saludable para preservar cualquier
producto ya que es impermeable a los gases y no transmite
olores ni sabores. La transparencia del frasco tiene la
ventaja de permitir ver su contenido sin necesidad de abrir
el envase. Es reciclable 100% y muy versátil.
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ELABORACIÓN DE ENVASES DE VIDRIO

Los envases en vidrio son denominados popularmente como
"vidrio hueco". Le mezcla de todos los componentes es fundida
en alto homo a + o – 1550º C que envía el material a las
máquinas formadoras del recipiente en proporción precisa,
recibida por un primer molde llamado "formador" y la pieza allí
formada de nombre “párison" es llevada a otro molde "terminal"
donde recibe todas las características finales del envase en
vidrio. Continúa después por bandas transportadoras al medio
ambiente, tiempo aprovechado para su enfriamiento final. Si el
envase va a llevar decoración gráfica pasa entonces al sistema
de tamigrafía donde recibe el diseño y luego vitrifica estas
pinturas. Una vez terminado este proceso es envasado en cajas
plásticas o de cartón corrugado y enviado a las empresas
fabricantes del producto a envasar.
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RECICLADO LOS ENVASES DE VIDRIO
1. Tras consumir los productos 2. Depositaremos los envases en el
envasados en vidrio, contenedor apropiado,
debemos es decir, en el “Iglú” verde.
deshacernos
de ellos
separándolos
del resto
de los residuos.
3. Los camiones recogen
los envases y
los trasladan
a la planta
6. En la fábrica de vidrio, el calcín de tratamiento.
se funde a menores temperaturas
que las utilizadas con
las materias primas
originales.

4. Allí se limpian y se separan de otros

materiales, como,
por ejemplo,
5. El vidrio limpio se tritura hasta conseguir tapones,
un polvo denominado calcín, tapas,
que será la materia prima chapas, etc.
que se empleará
para fabricar
nuevos envases.
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PARTES DE UN ENVASES DE VIDRIO

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PIGMENTACIÓN DEL VIDRIO
Oxido de fierro Verde
Oxido de cromo Verde, café, azul
Sulfato de fierro amarillo a café – rojo
Oxido de níquel Gris a verde
Oxido de magnesio Violeta
Oxido de cobalto Azul a violeta
Oxido de cobre Rojo – azul a verde
Selenio Naranja a rojo
Sulfito de cadmio Amarillo
Oro Rubí a rojo
Plata Amarillo
Óxidos de maganeso / sodio- selenio + oxido de cobalto Incoloro
Oxido cúprico y sulfato de amonio rojo
Oxido de cromo Verde amarillento
Oxido de fiero Negro
Fluoruro de calcio opalo
Carbón y compuestos sulfatos Ámbar
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TIPOS DE CIERRE:
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LLENADO DEL ENVASES

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PROPIEDADES DE LOS RECIPIENTES DE VIDRIO

1. Químicamente inerte
La capacidad de ser inerte es relativa, pero para efectos prácticos es
considerado inerte ya que reacciona en forma muy lenta con el agua y
soluciones acuosas a temperatura ambiente. Para el caso de
esterilización la reacción se puede acelerar y extraer gran cantidad de
sodio del vidrio
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2. Sellado o cerrado de contenedores de vidrio
A pesar de que el vidrio es una barrera a los gases, vapor de agua y
olores, el producto se puede deteriorar por causa de fallas en el
cerrado. Las principales cualidades que debe tener una cerradura
de la botella son:
1) Debe prevenir la pérdida de materiales volátiles
2) Debe prevenir la presentación de sustancias desde el ambiente
exterior.
3) Debe tener un buen resellado
a) Sello normal o cerrado normal
b) Sellado o cerrado a presión, esto ocurre principalmente en
bebidas carbonatadas
c) Sellado al vacío. El cerrado al vacío tiene que dar un sellado al
aire donde la presión dentro del contenedor es apreciablemente
más baja que afuera (ambiente).
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3. Fragilidad
Es una de las dos mayores desventajas, ésta es muy importante durante
el llenado en maquinarias continuas de alta velocidad, durante la
distribución y cuando llega a las manos del consumidor. Durante el
llenado del producto se podrían producir roturas que traerían fatales
consecuencias en el caso de que una astilla quedara dentro del
producto en un alimento que posteriormente será comercializado.

4. Alto peso, material muy pesado

Es una desventaja en la distribución, en el caso de cosméticos los
compradores lo prefieren.
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5. Resistencia a altas temperaturas

El vidrio puede soportar temperaturas hasta de 500°C.
Su mayor aplicación es donde altas temperaturas son
usadas, tal es el caso de
(1) llenado en caliente,
(2) cocinado o esterilización dentro del contenedor o
recipiente,
(3) esterilización de recipientes vacíos por vapor o aire
caliente.
Uno de los problemas que se pueden presentar es del
choque térmico, en esto juega un papel muy importante
la forma de la botella.
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6. Resistencia a las altas presiones

Esta característica es particularmente
importante para el envase de bebidas
carbonatadas (cerveza, gaseosas, etc.).
La forma de la botella es capaz de resistir
presiones internas en la esfera, pero es
impracticable en el uso de materiales de
empaque, la siguiente es la cilíndrica y ésta
desde luego es la más usada.
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7. Rigidez
En otros casos, la rigidez es una desventaja, esto es en
función a que el producto es fácil de manejar y también
fácil de llenar y retiene su forma durante todas las etapas
del mercadeo. Uno de los puntos importantes es que
mantiene su rigidez o su forma cuando el llenado es al
vacío o a altas presiones.

8. Claridad
Este es un factor importante para la venta, pero
también existe que sea el vidrio coloreado para
proteger contra la luz.
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ENVASES DE VIDRIO DE SEGUNDA ELABORACIÓN

AMPOLLETAS: De 1 a 50 ml para humanos, y hasta 200 ml para uso veterinario. La punta se sella
por calor.

FRASCOS Y FRASCOS-AMPOLLAS: Viales generalmente para productos sólidos, de 1 a 100 ml.

CARPULES: Para anestesia de uso odontológico.

La densidad del vidrio a temperatura ambiente, va de1.7 a 3.1 gr/cm3, dependiendo del tipo de
vidrio. La mezcla, ya completamente fundida, se convierte en pequeñas masas llamadas velas o
cargas, que tienen diferentes formas antes de introducirse en el molde, donde se le dará por fin la
forma al envase por medio de los dos procesos llamados: proceso soplo-soplo y proceso prensa-
soplo.
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PARTES DE UNA TAPA TWIST OFF:

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APLICACIONES
 Botellas de vidrio con revestimiento de seguridad.  Botellas de vidrio para leche.
 Botellas de vidrio con tapón.  Botellas de vidrio para licores.
 Botellas de vidrio con tapón de cápsula.  Botellas de vidrio para productos químicos.
 Botellas de vidrio con tapón de corcho.  Botellas de vidrio para suero de sangre.
 Botellas de vidrio con tapón de rosca.  Botellas de vidrio para vino.
 Botellas de vidrio de medio galón.
 Botellas de vidrio forradas de plástico.
 Botellas de vidrio para aceites para motores.
 Botellas de vidrio para agua mineral.
 Botellas de vidrio para bebidas.
 Botellas de vidrio para cerveza.
 Botellas de vidrio para Champagne.
 Botellas de vidrio para gaseosas y zumos de fruta.
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ENVASES METÁLICOS,
TAPAS Y CIERRES
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Metales
• Los metales más usados son el acero inoxidable, la hojalata (lámina
de acero recubierta de estaño por ambos lados), el aluminio y el
cromo.
• Inspeccionar de las latas según NTP 700-002
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Los dos principales materiales para
la elaboración de Envases y
Embalajes metálicos son el Acero y
el Aluminio. En el enlatado de
alimentos predomina el uso de
Envases en Acero y en el
Envasado de bebidas con gas
predomina el uso de Envases en
Aluminio.
Como lamina, el aluminio es un
componente para los envases de
los tarros de bebidas gasificadas o
no y cajas de chocolates, galletas,
dulces.
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ENVASES METÁLICOS
(DESDE 1810)
VENTAJAS

• Excelente protección de alimento contra

contaminación y factores ambientales (gracias a su
cierre hermético)
• Conservación del vacío en el interior del envase.
• Resistencia a la esterilización a altas temperaturas.
• Fuerte barrera a gases y grasas.
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• Resistencia mecánica.
• Adaptación a procesos mecanizados a alta velocidad
de llenado cerrado, empacado.
• Facilidad de estibado y almacenamiento, etc.
• Anclaje eficiente para recibir tintas de impresión y
etiquetas engomadas
• Alta barrera contra los rayos ultravioleta de la luz que
degrada los alimentos grasos. La luz es un poderoso
agresor que también degrada las vitaminas de los
alimentos.
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• Alta resistencia al impacto y al fuego. Ofrece el más

alto grado de seguridad y el más alto nivel de vida de
anaquel. Resiste las temperaturas de alto proceso
para la esterilización de los alimentos dentro de su
envase. Buena termoconductividad.
• Alta barrera contra los rayos ultravioleta de la luz que
degrada los alimentos grasos. La luz es un podersoso
agresor que también degrada las vitaminas de los
alimentos.
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INCONVENIENTES:
Elaborados con materiales de alto Corrosión

costo.
Interacción con
el alimento
No son completamente inertes a
los alimentos

Acero

Tipos de envases metálicos

Aluminio
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Clasificación de envases metálicos, según su

construcción
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PARTES DE UNA LATA DE TRES PIEZAS

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ALUMINIO
• El aluminio se obtiene a partir de compuestos minerales existentes en
la corteza terrestre que lo contienen en gran proporción, como la
bauxita, de la cual se extrae y se refina para presentarlo en lingotes.
Los lingotes se laminan y troquelan (embutido) para formar latas, así
como se rolean para formar hojas delgadas (foil de aluminio)
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HOJALATA

• Se define como un recipiente rígido a base de metal

que se usa para almacenar líquidos y/o sólidos, que
puede además cerrarse herméticamente.
• Esta formado por una delgada capa de acero (dulce)
de bajo contenido de carbono recubierta de estaño.
• Tiene buena estanqueidad y hermeticidad.
• Opacidad a la luz y radiaciones.
• Reciclabilidad.
• Resistencia mecánica y capacidad de deformación.
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HOJALATA
• Acero estañado. Es un recubrimiento de estaño que
se añade a ambas caras del acero (de 0.1 a 0.3 mm de
grosor = 0.05 – 15 g/m2 de estaño), se aplica por
deposición electrolítica. También puede tener un
recubrimiento de laca o barniz tanto interno como
externo para evitar que el envase reaccione con el
alimento o el medio ambiente exterior.
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ENVASES DE ACERO
• Se fabrican a partir de chapa o Ca
lámina de acero que puede variar
en su composición química P

Otros elementos

• Influye en su susceptibilidad a

Corrosión

Espesor

Espesor: 0.15 a 0.30 mm determina su resistencia física

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• El estañado se puede sustituir por una

capa de cromo/óxido de cromo aplicada
por deposición electrolítica

• Acero libre de estaño (TFS) (Tin Free of

Stain), barato pero susceptible a la
corrosión. No se usa para alimentos de
humanos.
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CORROSIÓN

• Corrosión Externa.-
Consecuencia de la Contacto con
envases húmedos
formación de óxido
(produce manchas en el
envase) o la pérdida de Contacto con
estaño por substancias
alcalinas
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El grosor y método de
aplicación de la capa de
estaño
Corrosión Interna.- Influida por la
composición química de la lámina El pH y la composición
del alimento envasado
de acero base.
La cantidad de aire
presente en el interior
del envase (grado de
vacío)
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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA LÁMINA DE ACERO

Acero dulce.- Bajo en carbono Lámina tipo D

Cu
Susceptible a la corrosión por P

Fabricación de láminas de
acero dulce con diferente Láminas de tipo “L”
composición de estos
elementos Láminas de tipo “MR”
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Desventajas del acero

• Reacción química del acero a la humedad y a ácidos con la

consecuencia natural de la oxidación, corrosión y contaminación. (El
problema se resuelve, con la aplicación de un barniz aislante).
• Alto peso.
• La lámina de acero estañada es de importación.
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La oxidación del estaño no deteriora el producto

pero sí evita la oxidación del Fe del envase

Las reacciones de reducción O2

Pueden provenir de NO3

Compuestos sulfurados
(leguminosas, hortalizas)

Producen manchas negras de

sulfuro en los recipientes
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Cuando se oxida el Fe corrosión del envase.

La capa de estaño tiene orificios exponen al Fe

Razones Después del almacenamiento del

producto o envase el estaño se agota
(oxida) Reacciona el Fe del
envase.
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Productos ácidos (frutas, encurtidos, etc.) son más
corrosivos para la hojalata.

Un bajo pH más temperaturas elevadas durante el envasado más

tratamiento térmico Reducción del O2 presente
Desestañado del envase

Sn Sn+2 + 2 e- oxidación

2O2 + 2H2 + 4e- 4OH- Reducción

H+ + e- [H] Formación de H2 que es absorbido por el acero.

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• Al irse agotando el O2 se detienen las reacciones de

reducción, sólo queda la relacionada con la
generación del H2. Esto se aprovecha en el enlatado
de productos muy ácidos. Se envasan en latas sin
barniz porque el estaño, en contacto con estos
alimentos reduce algunos compuestos
“blanqueo” del producto, no deseable en productos
coloreados (frutas y hortalizas rojas) pero si conviene
en derivados de la piña, col agria, etc. ya que
contrarresta el oscurecimiento por oxidación y mejora
su apariencia.
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PROBLEMAS CON LA CORROSIÓN

• Si el recubrimiento del estaño es insuficiente (poco espesor)
• Si no protege adecuadamente al acero subyacente.
• Si el acero no tiene la composición química correcta.
• Si el estañado deja pequeñas áreas expuestas.
• Si existe un exceso de O2
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La corrosión sigue su curso Disolución del Fe y formación de H2

Abombamiento del envase deterioro del producto.

Fe Fe+2 + 2e- oxidación

2H+ +2e- H2 Reducción

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FORMACIÓN DE ENVASES
• La soldadura de plomo se ha sustituido por la de Cu Elimina el
riesgo de contaminación del alimento con Pb (plomo). Puede
utilizarse en las latas estañadas pero no en las de acero sin estaño
(resulta demasiado elevada la resistencia de contacto entre el óxido
de cromo y el electrodo de alambre de cobre).
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SOLDADURA LÁSER
Características
• Su empleo no está muy definido.
• Los bordes por unir deben juntarse a tope, sin sobre posición.
• Funde las superficies de metal en contacto para que queden
soldadas.
• Pueden soldarse: hojalata, acero sin estaño y aluminio.
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REQUISITOS DE LA SOLDADURA
• La junta lateral del cuerpo necesita protección interna (contra el Pb o
el Fe expuesto).

• Protección externamente mediante la aplicación de bandas laterales a

base de lacas que se aplican por:
• A) Pulverización.
• B) Rodillos recombinadores.
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• Las costuras termopegadas con adhesivos a base de nylon en el cierre

lateral de las latas de acero sin estaño permiten la eliminación de
soldaduras y bandas laterales.
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RESISTENCIA A LA DEFORMACIÓN DE LAS LATAS

• Mediante uno o varios anillos

circulares de expansión en las tapas y
(o) sus cuerpos
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RECUBRIMIENTOS PARA ENVASES DE

ACERO
Funciones:
• Previenen la interacción química del alimento con el
metal del envase.
• Mejoran la apariencia de la lata.
• Prolongan la vida útil del producto.
• El extremo protege la lata contra la corrosión
ornamental.
• Reducen el costo del envase.
• Hacen posible el uso de capas más delgadas de
estaño.
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• Los recubrimientos protectores para el interior de los

envases se llaman LACAS o ESMALTES (sanitarios)

OLEORRESINAS o
RESINAS NATURALES
Pueden ser

Productos sintéticos
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Medidas del cierre.

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GANCHO DE LA TAPA Y GANCHO DEL CUERPO

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ESPECIFICACIONES DE SERTIDO DE LAS LATAS

Dimensiones (mm) Dimensiones del Sertidor (mm)

Tipo de Lata Diámetro Altura Longitud Grosor Ganchos

A1 65,3 101,6 2,97- 3,17 1,40 – 1,45 1,90- 2,16

A2 87,3 115,3 2,97 -3,17 1,47 – 1,52 1,90 -2,16

A21/2 103,2 115,3 2,97 -3,17 1,52 -1,57 1,90 -2,16

A10 157,2 177,8 3,10 -3,30 1,65 – 1,70 2,03 -2,29

Solapa ˃1,143mm, %gancho del cuerpo ˃ 70%