4. Presentación del tema
La lamina de acero recubierto con cromo
electrolítico, tipificado como ECCS (Electrolytic Chromium
Coated Steel), protegido superficialmente con polietileno
tereftalato llamado PET
Propiedades del polímero que recubre al acero
ECCS, (propiedades químicas, adhesión, envejecimiento y
degradación del polímero) .
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6. Hipótesis
El recubrimiento PET es un buen aislante de los medios
agresivos, protege eficientemente la matriz metálica de la
hojalata ECCS-PET, impidiendo el ataque desde el interior y
el exterior del envase.
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7. Objetivos - General y Específicos
Objetivo General
Estudiar el funcionamiento protector del polímero, PET, en
la chapa metálica, ECCS, sus propiedades químicas, de
adhesión, difusión y absorción de humedad en ambientes
agresivos, en aplicaciones para envases.
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8. Objetivos Específicos
Obtener la capa polimérica PET
desde la Hojalata ECCS-PET
Evaluar la permeabilidad en ambiente de
humedad y temperatura controladas.
Objetivo
General
Evaluar la difusión de ácido acético
a través del polímero.
Evaluar la resistencia a la delaminación
en ambiente de NaOH.
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9. Desarrollo Experimental
1 2 3
Estudio de las Difusión del ácido
relaciones entre acético en el polímero
Evaluación de
envejecimiento PET, evaluando la
procesos de
acelerado del difusión de protones
delaminación sobre
recubrimiento PET y desde una disolución
ECCS-PET-, muestras
su adherencia y de ácido acético hacia
en disolución básica..
estabilidad química. agua desionizada a
travéz de una
membrana PET a 20 c
Experimentos previos asociados
Obtención de la lámina de PET de la chapa ECCS – PET
Testeo de la hermeticidad de la silicona caliente
Estabilización química de la membrana PET durante 24 horas.
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10. Estudio de las relaciones entre envejecimiento acelerado del recubrimiento PET y su
1 adherencia y estabilidad química.
Obtención de la lámina de PET de la chapa ECCS – PET
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11. Obtención de la lámina de PET de la chapa ECCS – PET
Separación de las capas de ECCS-PET
9
Días requeridos obtención capas
8
7
6
5
4
3
2
1
0
10 15 20 30
[HCL] % p/v
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12. Estudio de las relaciones entre envejecimiento acelerado del recubrimiento PET y su
1 adherencia y estabilidad química.
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14. 1 Resultados WVTR
Tasa de Transmisión de Vapor de Agua
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15. Difusión del ácido acético en el polímero PET, Evaluando la difusión de protones desde una
2 disolución de ácido acético hacia agua desionizada a través de una membrana PET desprendida de un
sistema ECCS-PET, a 20ºC
PET
Agua desionizada
HAc
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16. Difusión del ácido acético en el polímero PET, Evaluando la difusión de protones desde una
2 disolución de ácido acético hacia agua desionizada a través de una membrana PET desprendida de un
sistema ECCS-PET, a 20ºC
[HAc] es la concentración de ácido acético presente en el compartimiento acuoso.
[H+] es la concentración de protones en el compartimiento acuoso.
t(minutos) pH [H+] [HAc]
0 5,95 1,12E-06 1,19E-06
30 5,6 2,51E-06 2,86E-06
90 5,42 3,80E-06 4,60E-06
150 5,4 3,98E-06 4,86E-06
180 5,41 3,89E-06 4,73E-06
210 5,44 3,63E-06 4,36E-06
450 5,61 2,45E-06 2,79E-06
480 5,61 2,45E-06 2,79E-06
510 5,63 2,34E-06 2,65E-06
540 5,64 2,29E-06 2,58E-06
570 5,63 2,34E-06 2,65E-06
7080 5,77 1,70E-06 1,86E-06
7140 5,75 1,78E-06 1,95E-06
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18. Difusión del ácido acético en el polímero PET, Evaluando la difusión de protones desde una
2 disolución de ácido acético hacia agua desionizada a través de una membrana PET desprendida de un
sistema ECCS-PET, a 20ºC
pH v.s tiempo (2)
7
t(min) PH [H+] [HAC] 6
0 5,96 1,10E-06 1,16E-06
5
5 5,07 8,51E-06 1,25E-05
4
pH
10 4,89 1,29E-05 2,21E-05
3
15 4,8 1,58E-05 2,98E-05
20 4,73 1,86E-05 3,79E-05 2
25 4,65 2,24E-05 5,02E-05 1
30 4,57 2,69E-05 6,72E-05 0
35 4,48 3,31E-05 9,40E-05 0 200 400 600 800 1000 1200
40 4,4 3,98E-05 1,28E-04
45 4,34 4,57E-05 1,62E-04 Tiempo(minutos)
50 4,26 5,50E-05 2,23E-04
55 4,21 6,17E-05 2,73E-04 [HAC] v.s. tiempo (2)
60 4,16 6,92E-05 3,35E-04 0.0016
70 4,08 8,32E-05 4,68E-04 0.0014
80 4,04 9,12E-05 5,53E-04 0.0012
90 4 1,00E-04 6,56E-04 0.001
[HAC]
105 3,96 1,10E-04 7,78E-04 0.0008
120 3,94 1,15E-04 8,47E-04 0.0006
150 3,92 1,20E-04 9,23E-04 0.0004
330 3,86 1,38E-04 1,20E-03 0.0002
630 3,82 1,51E-04 1,42E-03 0
990 3,82 1,51E-04 1,42E-03 0 200 400 600 800 1000 1200
tiempo(minutos)
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19. Evaluación de procesos de delaminación sobre PET-ECCS, muestras en disolución
3 básica..
• NaOH disolución 20 gr/lt ,10 ml por muestra ensayada.
• 38 C – 2 semanas
• Muestras hojalata corriente y con antinodos.
• Muestras antinodo – corte transversal superficie PET
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20. Evaluación de procesos de delaminación sobre PET-ECCS, muestras en solución
3 básica..
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21. 3 Caracterización morfológica del PET por microscopia de fuerza atómica-MFA y
SEM
Observando detalles superficie PET con ataque NaOH, se tiene que la absorción del
hidróxido produce hinchamiento de las esferulitas.
Muestra atacada con NaOH Patrón
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22. 3 Caracterización morfológica del PET por microscopia de fuerza atómica-MFA
Muestra atacada con NaOH Patrón
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26. Conclusiones
El PET presentó despolimerización, o degradación de sus cadenas poliméricas, frente
a un medio alcalino NaOH, y también un inicio a un proceso de despolimerización
frente a un medio húmedo a temperatura de 25 .
En la conformación de la hojalata ECCS-PET es de suma importancia las condiciones
de manufactura, ya que, en este proceso, la membrana PET queda con poros
cerrados, que bajo ciertas condiciones, disminuyen la resistencia a la adhesión, la
calidad del polímero como protector del ECCS, aumentando la interacción del
producto envasado con el ambiente.
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