Tecnologie del condizionamento - esami svolti

Problema (09/18):

Stimare i 3 valori di permeabilità all'ossigeno che risultano: I) dalla laccatura di un film, che ha PO2=5000 cm³ m^-2 bar^-1 d^-1 con 2 g m^-2 di PVDC (KPO2 = 50 cm³ μm m² bar^-1 d^-1, σ=1.36 g cm^-3); II) dalla laccatura dello stesso film con 4 g m^-2 di PVDC; III) dalla sua laminazione con un film che ha KPO2=12500 cm³ μm m^-2 bar^-1 d^-1 e spessore pari a 25 μm.

Risolvione

1) Permeabilito laccativo

P = PO₂

Problema (07/18): Calcolare il coefficiente di diffusione apparente (Dp, cm² s^-1) del monomero del PS di cui è fatto un vasetto di panna da 500 g. Il packaging pesa 45 g e contiene lo 0.85% di monomero residuo. Il suo spessore medio è di 105 μm. Dopo 30 giorni nella panna sono presenti 800 ppb di additivo.

1) CONVERSIONE t

30 GIORNI . 24 h . 3600 s

/ GIORNI / h = 2.592.000 s

2) Mp/t

Mp/t = 500 g. 800 ppb = 0,5 kg . 800 μg /1000 g = 400 μg

Massa Prodotto

Massa Residuo

M_P0

M_P0 = 45 g . 0,85 = 0,3825 g = 0,3825 g . 45 μg

/ 100

= 3825,00 μg

D

= (Mp/t₀)² . (12/4)

. (H/t)

Problema (04/18): Quale spessore deve avere un film di PET orientato (KPO₂ = 1200 cm³ µm m^-2 d^-1 bar^-1) per offrire la stessa barriera offerta da un laminato PE 35 µm/OPA15 µm/PP 25 µm (PE: KPO₂ = 25000 cm³ m^-2 d^-1 bar^-1, OPA: KPO₂ = 200 cm³ µm m^-2 d^-1 bar^-1, PP: KPO₂ = 10000 cm³ m^-2 d^-1 bar^-1)

Risoluzione

Calcolo permeabilità laminato

(35 / 25000) + (15 / 200) + (25 / 10000) = 0,0789

P PET = 12,67 cm³ m^-2 d^-1 bar^-1

Spessore

1200 / 12,67 = 94,71 µm

Problema (02/18):

La shelf life di un prodotto sensibile all'ossidazione nell'imballaggio A è di 7 giorni; stimare la shelf life del prodotto se l'imballaggio A viene sostituito con l'imballaggio B.

• A = busta 4 saldature 15x20 cm: PP 30μm/PET 12μm/PVDC 7 μm
• B = busta 4 saldature 20x20 cm: LDPE 70 μm/ EVOH 12μm/EVA 25 μm

1/ Ptot = 12 / 1150 + 7 / 40 + 30 / 57500 = 918 cm³/m² d

Problema

La WVTR di un film di LDPE da 12.5 μm di spessore, in condizioni temperate, è pari a 20 (g m⁻² 24h⁻¹). Quale è la WVTR in condizioni tropicali dell’accoppiato LDPE/Alluminio sottile 15μm se il foglio di alluminio presenta, mediamente, 50 microfori/dm⁻², di diametro pari a 250 μm.

La tensione del vapore d’acqua a 25, e 38 °C è (in mm di Hg) rispettivamente: 23,76 – 49,59.

Problema

Una confezione flessibile di OPP ha le seguenti caratteristiche: Superficie permeabile di 1200 cm²; Grammatura di 70 g m^-2; Volume libero di 300 ml; atmosfera iniziale pari a 80% N₂, 20% CO₂. 12 ore dopo il confezionamento nella confezione si ritrova lo 0.5% di ossigeno Calcolare approssimativamente le costanti di permeabilità all'ossigeno ed alla anidride carbonica del materiale.

M > D M_c - O / A ; 70 g m^-2 / 1200 cm² / 12 m²

Problema 25

Tenendo conto che un'analisi effettuata 3 giorni dopo il riempimento mostra una concentrazione pari a 7.1 ppm del migrante X in 0,5 L di acqua, stimare il tempo previsto per una concentrazione pari a 100 ppm.

Mt_n = √t_n (Mt / √t)

Problema 22

Un flacone in HDPE (ρ = 0.94 g cm^-3) contiene 1 L di olio d'oliva, pesa 50 g e la sua superficie di contatto è di 500 cm². Il polimero contiene lo 0,1% dell'additivo antiossidante BHA; BHA ha un coefficiente di diffusione a 23 °C pari a 3,56 x 10^-14 m² s^-1. Stimare la migrazione BHA dopo 6 mesi.

M_F,t = M_P,0 × 2/l_P × √(D × t/π)

Soluzione

È un modello che considera un'unità di tempo (6 mesi)

HDPE

M_{6 months} = M_p0 × 2/l_p √(D/p × t)

Formando DX = 0,323 µg/ml

A = 600 cm² 1:spana 9,95 kg/m³

V = 250 ml

K_PF = imrodo lino 20

CF₀ = CF_eq (A + K_PF) - C_PD

A calcolo mea

A = VF/VP = ^{250 cm3}/_{600 cm²50 cm10⁴} = 83,3

C_PD

C_PD = CF_eq(A+K_PF)

CFC = 0,323 _µg/^ml (83,3+20) = 33,36 _µg/^ml

= 33,36 _µg/^ml/0,95 l/l

C_PD = 37,47 _µg/^l

Problema 18

L'unica sostanza migrabile dal polimero Z è l'additivo X, che è presente per 1200 ppm (m / m). La bottiglia da 500 mL del polimero Z pesa 22 g, la 1000 mL 50 g e la 1,5 L pesa 85 g. Possiamo aspettarci che tutte queste bottiglie siano conformi al limite di migrazione globale in acqua (60 ppm)?

Problema 14

7,5 g di crema di caffè sono confezionati in una piccola tazza di PS che pesa 0,464 g. Il polimero ha un residuo monomerico pari a 800 ppm (μg/g). Lo stirene ha una soglia olfattiva pari a 300 μg/kg (ppb). Indicare se il rischio di superare il limite è reale (caso peggiore) o meno.

Per calcolare la massima concentrazione possibile nella crema dopo una completa migrazione dello stirene abbiamo bisogno di "a":

'a' come rapporto di massa è: M_F /M_P 7.5/0.464 = 16.16

1. 'p' as a mass ratio is: M_P/M_P 7.5/0.464 = 16.16
2. La massima concentrazione possibile (?) Nella crema è quindi: c F ∞ = 800 / 16.16 = 49,5 ppm = 49500 ppb

(A) condizioni di conservazione Um. a 60,7 T=10,0 7 days 12,5% d prodotto

Libera a 500 cm² WVTA CT=7,5 g/240 cm² 24h.

(B) rosso prodotto; 504 kg oss, 5°C 55% Hr @r PP WVTA CT=4,5 g/240 cm² 24h.

RVAP 405 kg WVTA CT 4,5 g/240 cm² 24h.

RVAP 25° Thu. 451 WVP =0,380 g 66,2 g/g. oldesb VVP. a 10.7 1,28 % 9.6 hrvfta 575 RH60%

Asolazione —> Perdite di Peso Maggione

1) CASO A WVTA LINE E PERDITA DI PESO

WVTA line = 7,5 g/240 cm² 24h^-1 . 1,28 (0,95-0,49) = 0,849 g/pack 0,9 *66,25 wdblal

Perdita di peso = 0,849 g Poki hol

0,95 m² 1 dvr. = 0,29 g

Perdita/% = 0,29 g • 100% = 0,2387 g

12,5 g

2) Caso B — Tusine lingonte di Pams

1) WVTA AP=4,5 g Pokot 24h^-1 . 8,92 ldoa (0,95-0,55) = 0,887 g / pktm² 2uh

—> 0,9 *66,25 um al hol

2) WVTA PP Con 45 g/1m² 24h^-1 = 0,26 g fbarok^mcl 24h^-1

A= 10 x 5 = 50 cm² = 0,005m² WVTA pp=0,266, 0,008+0,0013 g/cuh mte

WVTA Tota = 0,8827 +0,013= 0,080 g/ pack^-1 24h^-1

—> = 0,869 g/pack ^dulvi 7 24h

—> = 0,613 g / pack

Perdita PESO = 0,613 . 100 % = 0,249 %

250