Método para Selección de Material de las Latas para Bebidas

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- BÚSQUEDA DEL MATERIAL APTO

El material tradicional para las latas es la hojalata (acero). Pero, algunas características de la hojalata como los costos de producción nos llevan a utilizar otros tipos de materiales. Entre los propuestos se observan: La alúmina, polímeros, vidrios y hojalata como habíamos mencionado.

Hojalata (Acero): La hojalata normalmente es 99% o más acero, el porcentaje restante se toma en cuenta el estaño. Es importante saber que para que un material se le denomine acero su porcentaje de carbón tiene que ser menor al 2.14% de su composición química debido a que si es mayor se le denomina fundición. En el porcentaje mínimo de estaño que contiene la hojalata tiene que ser de un 99.8% del restante que ocupa el acero, es decir, del 1% que puede ocupar, el 99.8% debe ser estaño puro. La hojalata nos ofrece hermeticidad, resistencia mecánica y a los agentes externos, tiene una relativa baja densidad, no es translucida, tiene buena estética, al igual que es químicamente estable. El carácter magnético de la hojalata facilita más su reciclaje y su reutilización.

Aluminio (Alúmina): Como metal, el aluminio se extrae únicamente del mineral conocido como bauxita, después este se transforma en un polvo blanco llamado Alúmina, mediante un proceso llamado Bayer, y después se obtiene el aluminio metálico, mediante la electrolisis. Para la fabricación de latas se utiliza láminas de aluminio con espesores muy delgados de 0.1mm o menores a este. Tiene características útiles como, la gran capacidad para tener aleaciones, que lo hace más útil y resistente. Es muy maleable y tiene una fuerte resistencia a la corrosión. Al igual a tener una densidad más baja que el acero, una buena estética y su reciclaje es más alto que el acero. Y algo muy importante es su costo de fabricación que tiende a ser relativamente bajo.

Polímeros: Como sabemos los polímeros son materiales con una clasificación enorme, pero los usos de estos han mejorado bastante en cuestión de envasados. En la fabricación se utilizan hidrocarburos que salen de la refinación del petróleo. Son muy ligeros, tienen resistencia al desgaste, no son corrosivos, tiene muy buena resistencia a la rotura, y es muy dúctil. Al igual, es un material rígido, es químicamente estable, es translucido, puede reciclarse, conducir bien el calor, y algunos polímeros son aprobados para uso en productos que pueden estar en contacto con productos alimentarios.

Vidrios: El vidrio por ser un material cerámico nosotros podemos saber que no se oxida, trabaja a altas temperaturas mas no trabaja a temperaturas muy bajas, es translucido (se pueden utilizar pigmentos mas no deja de ser translucido), conduce muy bien el calor, es rígido, duro y frágil; es químicamente estable. El vidrio se obtiene a partir de la arena de sílice, carbonato de sodio y caliza. Se utiliza en ciertos envases para alimentos debido a que no altera la composición químicas de los alimentos guardados. Gracias a las tapas herméticas hacen al vidrio un material atractivo para el uso de conservación de alimentos y fluidos.

Basado en las propiedades de los materiales que mencionamos con anterioridad, los materiales con alto potencial para ser candidatos para las latas fueron seleccionados como:

- Hojalata electrolítica con estaño.

- Al 3004-H19.

- PET.

- Vidrio Soda-cal lamina de vidrio.

- TFS (Acero libre de estaño).

- SELECCIÓN DEL MATERIAL UTILIZANDO MÉTODO ESTADISTICO

Para poder seleccionar el material con los requerimientos necesarios para la producción de latas de bebidas, es necesario llevar a cabo un proceso estadístico, en el cual por medio de una serie de cálculos sencillos, llegar a la conclusión más óptima. En la Tabla 1, nombramos a cada propiedad con un número del 1-9 para poder realizar con facilidad el análisis requerido.

Tabla 1. Número que adquirió cada propiedad.

Propiedades

Nº

Densidad

1

Conductividad Térmica

2

Toxicidad

3

Resistente a la corrosión

4

Maleabilidad

5

Dureza

6

Resistencia química

7

Translucido

8

Hermeticidad

9

Con el acomodo de las propiedades, podemos concretar con facilidad en la Tabla 2, los materiales sugeridos contra los requerimientos necesarios del diseño de la lata. En esta tabla, se expresa los datos que ocupamos para saber si serán aptos para el diseño.

Tabla 2. Se muestran las propiedades de los materiales propuestos.[pic 1]

Al 3004-H19

Hojalata

PET

Vidrio

TFS

1

2.7 g/cm³

7.85 g/cm³

1.3 g/cm³

2.49 g/cm³

7.83 g/cm³

2

205

W/m*K

50.2

W/m*K

0.15-0.4

W. m-1. K-1

0.8

W/m*K

59.2

W/m*K

3