Redalyc.DESARROLLO DE UNA PELÍCULA … · desarrollo de una pelÍcula polimÉrica con propiedades...

Revista Colombiana de Química

ISSN: 0120-2804

[email protected]

Universidad Nacional de Colombia

Colombia

Gutiérrez, Luis A.; Martínez, Sugey M.; Sierra, César A.

DESARROLLO DE UNA PELÍCULA POLIMÉRICA CON PROPIEDADES ANTIEMPAÑANTES

Revista Colombiana de Química, vol. 40, núm. 1, 2011, pp. 65-77

Universidad Nacional de Colombia

Bogotá, Colombia

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DESARROLLO DE UNA PELÍCULA POLIMÉRICA CON PROPIEDADESANTIEMPAÑANTES

DEVELOPMENT OF A POLYMERIC FILM WITH ANTI-FOGGINGPROPERTIES

DESENVOLVIMENTO DE UMA PELÍCULA POLIMÉRICA COMPROPRIEDADES DE ANTIEMBACIAMENTO

Luis A. Gutiérrez1, Sugey M. Martínez

1, César A. Sierra

1,2

Recibido: 19/01/11 – Aceptado: 29/04/11

En la búsqueda de una película poliméricacon óptimas propiedades antiempañantesse seleccionó como matriz polimérica po-lietileno de baja densidad (LDPE), a lacual se incorporaron por extrusión uno delos siguientes aditivos: polisorbato 80,oleato de sorbitán, monooleato de glice-rol y mezcla de glicéridos, cada uno a 3concentraciones. Para evaluar la eficien-cia antiempañante de los empaques serealizaron medidas de tensión superficial,ángulos de contacto, medidas de transmi-sión de luz y pruebas cualitativas de em-pañamiento en frío. Los resultados sugie-ren que la película con mejores propie-dades antiempañantes es la que contieneoleato de sorbitán al 1%.

película antiempa-ñante, polietileno, extrusión, propieda-des antiempañantes.

In search of a film with optimal antifog-ging properties, low density polyethylene(LDPE) was selected as polymeric ma-trix, and one of the following four additi-ves were incorporated into the film by anextrusion process: polysorbate 80, sorbi-tan oleate, glycerol monooleate andglyceride mixture, each of them in 3 dif-ferent concentrations. Measures of surfa-ce tension, light transmission, contact an-gles, and qualitative cold fogging testwere made to assess the efficiency of fogresistant in all packages. The results sug-gest that the film with sorbitan oleate(1%) presents the best antifogging pro-perties.

Anti-fog film, polyethyle-ne, extrusion, antifogging properties.

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REVISTA COLOMBIANA DE QUÍMICA, VOLUMEN 40, nro. 1 DE 2011

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a

1 Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Bogotá, Colombia.

2 [email protected]

Na procura de uma película poliméricacom ótimas propriedades antiembacia-mento, selecionou-se como matriz poli-mérica polietileno de baixa densidade(LDPE) e, através de uma extrusão, in-corporou-se um dos seguintes os aditivospolisorbarto 80, oleato de sorbitan,mono-oleato de glicerol e mistura de gli-cerídeos cada um em três concentraçõesdiferentes. Para avaliar a eficiência an-tiembaciamento das películas se realiza-ram as medidas de tensão superficial,ângulos de contato, medidas de trans-missão de luz e provas qualitativas de an-tiembaciamento em frio. Os resultadossugerem que a película que contém ooleato de sorbitan 1% tem as melhorespropriedades antiembaciamento

: película antiemba-ciamento, polietileno, propriedades an-tiembaciamento.

Las películas poliméricas son amplia-mente utilizadas en el sector de empaquesy se consideran una importante industriaglobal en el desarrollo de los países. Losempaques se encuentran muy relaciona-dos con el proceso de conservación y pro-tección de diferentes productos, contro-lando la exposición de los mismos aoxígeno, luz, vapor de agua y contami-nantes. De esta manera, se busca mante-ner y asegurar la calidad de los productospor más tiempo (1).

Un factor de suma importancia con-cerniente a la calidad y al aspecto visuales la condensación de agua en el interiorde los empaques, lo cual es bastante co-

mún en empaques para alimentos fres-cos, sobre todo de frutas y verduras, queproducen agua de manera continua debi-do a sus procesos bioquímicos normalesde respiración y transpiración. La litera-tura se refiere a este fenómeno con el tér-mino de empañamiento, definido como lapérdida de la transparencia debido a lacondensación de vapor de agua en formade gotas sobre una superficie. Esto se ob-serva cuando el vapor de agua presentealcanza una temperatura por debajo de latemperatura de rocío, fenómeno depen-diente tanto de la temperatura como de lahumedad relativa (2-4) en el interior delempaque.

El rechazo al empañamiento de losempaques en el área de alimentos se debea dos razones principales: disminuye laposibilidad de observar el contenido delempaque, provocando en el consumidoruna calificación errada del aspecto senso-rial externo del producto y de la higieneen el conjunto empaque-producto (2-4),y puede disminuir la calidad tanto internacomo externa del producto, debido a quepuede propiciar el crecimiento de mi-croorganismos nocivos para la salud (5).Por consiguiente, la industria alimenticiaexige empaques con propiedades antiem-pañantes para mantener el aspecto visualdel producto y asegurar mejor calidad ymayor tiempo de vida del alimento o pro-ducto empacado.

Al hablar de películas poliolefínicas,el empañamiento es un fenómeno super-ficial debido a las propiedades hidrofóbi-cas propias de esta clase de polímeros, locual lleva a que se formen gotas sobre lasuperficie polimérica al contacto con va-por de agua, dadas las diferencias de ten-sión superficial entre el polímero y el

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agua (2). Una forma de reducir los efec-tos de este fenómeno es incorporar aditi-vos antiempañantes en la película polimé-rica con el objeto de inducir sobre unagota formada la tendencia a que se extien-da en una capa homogénea. Este fenóme-no es conocido como mojado y se explicaa partir de la ecuación de Young (2). Paraobtener este tipo de respuesta en la pelícu-la polimérica, es necesario incrementar latensión superficial en la interface sóli-do-líquido y disminuir la tensión superfi-cial del agua. Una explicación esquemáti-ca del proceso de operación de losaditivos antiempañantes se presenta en laFigura 1, donde se observan el papel quedesempeña el aditivo y la importancia desu migración a través de la película poli-mérica hacia la superficie.

Debido a las propiedades que deben te-ner los aditivos antiempañantes comoagentes de tensión superficial, estos gene-ralmente son surfactantes no iónicos(2,5,6) cuyas características estructuralesproporcionen una velocidad de migraciónadecuada para inducir el efecto antiempa-ñante en la película polimérica durante eltiempo deseado.

El efecto de un agente antiempañanteen el empaque es inducir la condensaciónde agua en forma de una película delgada(Figura 1), disminuyendo el ángulo decontacto en la interfase y reduciendo laprobabilidad de que el agua (medio propi-cio para la proliferación de microorganis-mos) formada pueda interactuar con elalimento con la misma facilidad que si es-tuviera en forma de gotas.

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a

Película polimérica

Aditivo

Gotas de agua

Película de agua

. Mecanismo de acción de un aditivo antiempañante en una matriz polimérica. � representa la tensiónsuperficial y los subíndices s, l y v representan las interfases sólido, líquido y vapor, respectivamente.

Para seleccionar un aditivo antiempa-ñante deben considerarse diferentes carac-terísticas: estabilidad térmica (parámetrocrucial en el procesamiento por extrusióndel empaque), impacto en la transparen-cia, capacidad migratoria estrechamenteligada a la afinidad química polímero-adi-tivo, posible interacción con otros aditivosnormales en el polímero, olores y toxici-dad. Esta última de vital importancia en elárea de empaques para alimentos, puestoque los aditivos pueden estar en contactocon el alimento empacado (2, 6).

En la determinación de la eficienciaantiempañante en películas poliméricasse aplican dos procedimientos experi-mentales que buscan determinar el nivelde condensación. Se conocen con losnombres de prueba de empañamiento encaliente o en frío y medición del paso deluz a través de la película polimérica. Laspruebas de empañamiento en caliente y enfrío son pruebas cualitativas que consis-ten en adicionar una cantidad determina-da de agua en un recipiente, cubriéndolocon una película del polímero que va a es-tudiarse. Posteriormente, el recipiente secoloca en un medio caliente o frío segúnsea el caso, en condiciones establecidas(tiempo, temperatura, presión). Despuésse evalúa visualmente la apariencia de lapelícula a un tiempo determinado, asig-nando una calificación apreciativa a dichaapariencia (2, 6).

El método de medición del paso de luza través de la película ha sido reportadoprincipalmente en el análisis de polímerospara invernaderos, basado en la pérdidade luz debido a la condensación de gotasen la superficie del polímero. Pieters,Deltour y Debruyckere (7) encontraronque la condensación de gotas sobre pelí-

culas de polietileno disminuye la transmi-tancia; Pieters y Pollet (8) validaron unprocedimiento experimental para deter-minar en laboratorio la influencia de lacondensación sobre la transmitancia de laradiación en invernaderos. Con la idea deque al unir estos dos aportes se podría te-ner un procedimiento aplicado a películaspoliméricas, los investigadores del Grupode Macromoléculas de la UniversidadNacional de Colombia desarrollaron yconstruyeron un montaje experimentalpara la medición del paso de luz a travésde la película, descrito a continuación.Otras alternativas muy comunes en la quí-mica de superficies, aplicables en la de-terminación de la eficiencia antiempañan-te de los empaques, son el uso de medidasde tensión superficial y de ángulos decontacto sobre las películas poliméricas.

El objetivo de este trabajo fue evaluarel tipo (naturaleza química) y el nivel(porcentaje en masa) de aditivo en una pe-lícula polimérica poliolefínica para obte-ner altas eficiencias en sus propiedadesantiempañantes. La selección de los aditi-vos usados se limitó a aquellos que permi-tieran, como aplicación tecnológica posi-ble, usarlos como materiales de empaquepara alimentos.

Cuatro aditivos antiempañantes fueronseleccionados en la elaboración de las pe-lículas poliméricas. Los nombres y las es-tructuras de estos compuestos se presen-tan en la Figura 2. Los compuestosTween 80 y Span 80 se adquirieron co-mercialmente y se utilizaron sin previapurificación, mientras que MOG (mo-

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nooleato de glicerol) y GLI (mezcla deglicéridos) se obtuvieron por métodossintéticos establecidos (9). Estos aditivosfueron escogidos porque son estables tér-micamente y se consideran inocuos parala salud humana según la FDA (U.S.Food and Drug Administration) (10-12).

Los cuatro aditivos antiempañantes fue-ron incorporados en polietileno de bajadensidad (LDPE) mediante un proceso deextrusión, utilizando una extrusora Cam-ber de un solo tornillo con perfiles de ca-lentamiento usualmente utilizados por laindustria de plásticos para este tipo dematerial: en las zonas 1, 2 y 3 (boquilla)de 127, 175 y 165 °C, respectivamente.Cada uno de los aditivos se mezcló enporcentajes másicos de 0,2, 0,5 y 1,0%, aexcepción del polisorbato 80 (Tween 80)que se incorporó en 0,2, 0,5 y 1,5%.Como resultado final se obtuvieron 12formulaciones diferentes y un blanco co-

rrespondiente a LDPE sin aditivos an-tiempañantes.

Para realizar estas medidas se siguió lanorma ASTM D 2578-08 (13) sobre cadauna de las formulaciones desarrolladas.Para los análisis se realizaron mezclas pa-trón de formamida y 2-etoxietanol en lasproporciones sugeridas por la norma.Cada solución se aplicó con un hisopo so-bre la superficie de la película poliméricaa evaluar, cubriendo un área de 7 cm2

aproximadamente. El valor de tensión su-perficial se determinó por comparacióndirecta con cada una de las soluciones uti-lizadas, realizando 10 réplicas para cadaformulación.

Se construyó un montaje experimentalque permitió colocar la película poliméri-ca entre una fuente de luz y un detector de

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O

O

O

O

O

O

O

OH

OHZ

OH

X

W

X + Y + Z + W = 20

HO O

Polisorbato 80 (Tween 80)

O

Monooleato de glicerol (MOG)

O

CH3

Oleato de sorbitán (Span 80)

HO

OH

OH

O

O

O O

O

O

O

O O

O

OH

O

O

O

O

O

CH3

Mezcla glicéridos (Gll)

C H17 33

C H17 33

C H17 33

C H17 33

C H17 33

H33C

17

H33C

17

O

OH

HO

HO

O

O

HO

CH3

C H17 33 +

. Aditivos antiempañantes incorporados por extrusión en películas de LDPE.

luz; además, permitía generar vapor deagua en el medio en condiciones controla-das (Figura 3). Este montaje está equipa-do con detectores de temperatura y hume-dad relativa. Como fuente de luz se utilizaun laser comercial y como detector de luzun DT009-4; los datos se registran en unequipo Nova 5000. La operación delmontaje sigue el procedimiento descrito acontinuación: primero se coloca la pelícu-la polimérica en un soporte magnéticoubicado dentro de un compartimiento ce-rrado de 22 x 9 x 10 cm y se realiza una lí-nea base con la luz que llega al detector;posteriormente, se genera el vapor en elmedio alcanzando humedad relativa del100% y temperatura de aproximadamen-te 30 °C. De nuevo se registra la intensi-dad de luz del láser que alcanza el detec-tor después de haber atravesado lapelícula-agua condensada. Los resultadosse reportan en valores de transmisión deluz, tomando el valor de la línea basecomo 100 % de transmisión. Cada expe-rimento se realizó 10 veces.

Con una micropipeta se depositaron cuida-dosamente 5 µL de agua desionizada sobrecada película polimérica. Para determinarel ángulo de contacto, se tomaron fotogra-fías de la interface sólido-líquido con unacámara Veho Discovery VMS-001. Estasfotografías se transformaron a escala degrises y se analizaron con el programaDrop Shape analysis (14) para obtener losvalores del ángulo �. Sobre cada formula-ción se realizaron 10 réplicas.

En vasos plásticos de 50 mL de capacidadse adicionaron 25 mL de agua destilada,cubriendo cada vaso con una de las dife-rentes películas poliméricas preparadas yse almacenaron a 8 °C durante 40 días.Estas condiciones se seleccionaron parasimular el ambiente que sufriría un ali-mento empacado y refrigerado durante sutransporte y comercialización, ya queesta temperatura y el número de días sonusualmente utilizados por la industria ali-

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Detector de temperatura y

Detector de humedad Detector de luz

Generador de vapor de agua

Fuente

de

luz

Registro de datos

. Esquema general del montaje utilizado para las medidas de transmisión de luz. Los puntos sobre todala zona media izquierda de la figura representan el vapor de agua presente en el montaje.

menticia, sobre todo la de frutas frescas.Transcurrido el tiempo fijado, se asignóuna calificación apreciativa a cada pelícu-la teniendo en cuenta los descriptores re-sumidos en la Tabla 1. Con cada una delas películas preparadas se realizaron 10réplicas.

Las medidas de tensión superficial son unaherramienta que permite demostrar e iden-tificar la presencia del aditivo en la super-ficie, ya que como se presentó en la Figura1, la migración del aditivo hacia la superfi-cie es un paso fundamental, porque allí eladitivo puede actuar para lograr obtenerlas propiedades deseadas en la película po-limérica. Los resultados de tensión super-ficial se presentan en la Figura 4.

El análisis de las formulaciones conigual aditivo muestra que el incrementode concentración del aditivo en las pelícu-las poliméricas presenta una tendenciageneral a aumentar el valor de tensión su-perficial. Al comparar todos los valores

de tensión superficial de las formulacio-nes con el obtenido para el LDPE sepuede asegurar que cada uno de los aditi-vos tuvo una migración positiva hacia lasuperficie de la película. El valor de ten-sión superficial encontrado para el LDPEfue 0,035 N/m, valor acorde con el rangode tensión superficial esperado para estepolímero, que varía entre 0,033 y 0,036N/m, dependiendo del método utilizadoen la determinación (15).

Los resultados de tensión superficialmuestran que la película polimérica conSpan 80 al 1% presenta mayor tensión su-perficial, quizá por una mayor presenciade Span 80 en la superficie o por una me-jor eficiencia antiempañante de este aditi-vo. El Tween 80 indujo la menor tensiónsuperficial, lo cual indica que el aditivono migra efectivamente hacia la superfi-cie quedándose en el interior de la pelícu-la o que posee una eficiencia deficientecomo agente de tensión superficial.

Para discutir más a fondo el poder an-tiempañante de un aditivo es necesarioconsiderar los valores de balance hidrofí-

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Capa opaca de pequeñasgotas

Muy pobre 1 Cero visibilidad, cerotransmisión de luz

Capa opaca de medianasgotas

Pobre 3 Poca visibilidad, pocatransmisión de luz

Capa transparente de gotasgrandes

Media 5 Mediana visibilidad, efectolente

Capa transparente, gotasaleatorias

Aceptable 7 Película discontinua, zonaslocalizadas de gotas

Capa transparente sin aguavisible

Excelente 9 Completamente transparente

. Descriptores utilizados para evaluar la eficiencia antiempañante de las diferentes formu-laciones con la prueba de empañamiento en frío

lico-lipofílico (HLB) de los aditivos em-pleados. Los valores de HLB publicadospara el Tween 80, Span 80 y MOG son15,0; 4,3 y 3,4, respectivamente (16). Amayor valor de HLB mayor es la disolu-ción del aditivo en agua; por tanto, a me-dida que el valor HLB aumenta en cadaaditivo se espera un mayor poder antiem-pañante de la película polimérica en la se-gunda etapa del proceso presentado en laFigura 1. Al disminuir el aditivo la ten-sión superficial líquido-vapor (��) se re-duce el valor del ángulo de contacto de lagota formada, promoviendo una capatransparente de agua poco perceptible; asíse logra mayor eficiencia en la propiedadantiempañante del empaque. Por esta ra-zón, los mejores resultados se esperaríande las películas poliméricas con Tween 80como aditivo; sin embargo, esto no se ob-serva. Se plantea entonces la posibilidadde que Tween 80 no migre eficientementehacia la superficie del material poliméri-co, quedándose en el interior de la pelícu-la. Este problema de migración puede co-

rrelacionarse con la estructura que pre-senta Tween 80 (Figura 2), el cual –com-parado con los demás aditivos– presentamás ramificaciones y gran tamaño, lo queimplica una mayor interacción estéricacon las cadenas del polímero. Esto limitasu migración.

Con respecto a las medidas de transmi-sión de luz (Figura 5), las diferencias en-tre las formulaciones al incrementar laconcentración de aditivo son más eviden-tes, comparadas con las medidas de ten-sión superficial; sin embargo, 3 formula-ciones presentaron las mejores eficien-cias y corresponden con MOG, GLI ySpan 80 en las mayores concentraciones.Con estas concentraciones del aditivo al1% se obtuvieron valores muy próximosal 100 % de transmisión de luz, lo cual su-giere que formulaciones con concentra-ciones de aditivo mayores del 1% no sonnecesarias para mejorar de una forma sig-nificativa la eficiencia antiempañante.

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Tensión

superficial

(N

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)

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LI0,2

%

LD

PE

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%

Formulación

Tensión superficial de las diferentes películas poliméricas usando la norma ASTM D2578-08.

Los resultados de transmisión de luzson consistentes con los obtenidos paralos ángulos de contacto encontrados (Fi-guras 6 y 7). En estas figuras se observamayor eficiencia en la formulación delempaque con Span 80 al 1%, el cual pre-sentó notoriamente los ángulos de con-

tacto más bajos, siendo estos de 22 ± 3.Esta película tendrá menor posibilidadde formar gotas de agua visibles al ojohumano y mayor posibilidad de formaruna película delgada de agua sobre la su-perficie polimérica, la cual permanecealejada del alimento en el caso de empa-

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LD

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Span

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Formulación

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%

%transm

isión

de

luz

Porcentajes de transmisión de luz de las diferentes películas poliméricas después de tratarlas con va-por de agua.

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LD

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%

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Formulación

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%

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0,5

%M

OG

1,0

%

GLI0,5

%G

LI1,0

%

. Ángulos de contacto obtenidos sobre las diferentes formulaciones.

ques, reduciendo de esta manera la posi-ble proliferación de los microorganis-mos presentes.

Con las pruebas de tensión superficial,ángulos de contacto y transmisión de luz,se evaluó el efecto antiempañante instan-táneo; sin embargo, con las pruebas deempañamiento en frío se evaluó de formacualitativa cómo funciona la película poli-mérica en un tiempo prolongado. Los re-sultados después de 40 días de análisis seencuentran en la Figura 8.

De los resultados cualitativos de empa-ñamiento en frío, se observa que las for-mulaciones con la mayor concentración deaditivo presentan atributos aceptables ca-racterizados por la formación de una pelí-cula discontinua de agua y presencia demuy pocas gotas de tamaño casi impercep-tible. La formulación con Span 80 fue la de

mejor apariencia visual. Es interesanteanotar que Tween 80 al 1,5%, a pesar dehaber presentado bajas propiedades an-tiempañantes en las anteriores pruebas(tensión superficial, ángulos de contacto ytransmisión de luz), en este ensayo de em-pañamiento en frío logró buenos resulta-dos de eficiencia antiempañante.

Este hecho experimental apoya la ideade la poca migración inmediata delTween 80 hacia la superficie, ya que ne-cesita mayor tiempo para alcanzar la su-perficie del polímero y ejercer el efectode mojado en la superficie. En la Figura 1se explicó el funcionamiento de un aditivoantiempañante que realiza su función endos etapas: migrando hacia la superficie ydisolviéndose en el agua formada cam-biando su tensión superficial. Así, un adi-tivo con dificultades en la migración a tra-vés de la película polimérica puede

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LDPE % MOG 1,0%

SPAN 1,0%GLI 1,0%

. Imágenes de las gotas sobre películas poliméricas con aditivos antiempañantes que presentaron losmenores ángulos de contacto comparados con LDPE.

poseer excelentes propiedades antiempa-ñantes después de un determinado tiempode haber realizado la extrusión con el po-límero. Por el contrario, un aditivo confacilidad en la migración empieza a actuarcasi de inmediato después de la extrusión.De estos dos modelos de migración sedebe tener cuidado con el aditivo que almigrar fácil y rápidamente se pierda alllegar a la superficie del polímero, ya quenunca presentaría buenas propiedades an-tiempañantes. Para nuestro caso, el Span80 muestra actividad antiempañante in-mediata y aún después de 40 días, lo cualmuestra que migra fácilmente a la super-ficie del polímero y allí se mantiene sufi-cientemente para actuar de la maneraesperada.

Con el fin de comparar y seleccionar lamejor formulación, se realizó un análisisde varianza (ANOVA) entre los trata-

mientos (12 formulaciones), usando elprograma SPSS Statistic, y se encontróque no hay diferencia estadística entreellos (p-valor mayor de 0,05 entre los tra-tamientos) para las pruebas de tensión su-perficial, transmisión de luz y pruebascualitativas de empañamiento. Sin em-bargo, sí se encontraron diferencias sig-nificativas en los resultados de ángulos decontacto.

El ANOVA, para los ángulos de contac-to presentó un p-valor de 0,1611 > 0,05;por tanto, no se rechazó inicialmente la hi-pótesis nula de igualdad, asumiendo que losaditivos tienen el mismo efecto dentro de lamatriz polimérica. Sin embargo, fue posi-ble encontrar diferencias entre bloques conun p-valor de 0,025 < 0,05, rechazándosela hipótesis nula de igualdad.

Se realizó un análisis de comparacio-nes múltiples para hallar qué aditivo hacela diferencia y concluir cuál es la mejorformulación. Se encontró que el Span 80

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9LD

PE

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%

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0,2

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Formulación

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OG

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%

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%G

LI1,0

%

Eficiencia

. Pruebas cualitativas de empañamiento en frío después de 40 días.

al 1% presenta diferencia significativacon los demás formulaciones, exceptocon MOG y GLI al 1%, pero se concluyóque el Span 80 al 1% es mejor porqueMOG y GLI al 1% no presentan diferen-cias significativas con la mayoría de lasdemás formulaciones.

La película polimérica desarrollada a par-tir de polietileno de baja densidad(LDPE) y oleato de sorbitán (Span 80) al1% como aditivo presentó la más alta efi-ciencia en su capacidad antiempañante.Este resultado se obtuvo tras la evalua-ción de medidas de tensión superficial,ángulos de contacto, transmisión de luz ypruebas cualitativas de empañamiento enfrío. Por tanto, es muy promisorio el usode Span 80 como aditivo antiempañanteincorporado en LDPE para formulacio-nes de empaques comerciales que, porejemplo, involucren el almacenamientode frutas frescas, en los cuales se busquedisminuir los efectos adversos que la pre-sencia de gotas de agua tienen sobre laspropiedades organolépticas y fitosanita-rias del conjunto empaque-fruta.

1. Ahvenainen, R. Novel food packa-ging techiques. Washington, D.C.,CRC Press. 2003. p. 1.

2. Zweifel, H. Antifogging additives.Plastics Additives Handbook. 5th ed.Munich: Hanser publishers. 2000.pp. 609-626.

3. Piringer, O. Plastic packaging inte-ractions with food and pharmaceuti-

cals. 2th ed. Germany, WILEY-VCH. 2008. p. 64.

4. Coles, R. Food packaging techno-logy. Boca Raton FL, CRC Press.2003. p. 318.

5. Markarian, J. Additives in food pac-kaging. Plastics Additives & Com-

pounding. 2002. (4): 16-21.

6. Wagner, P. Anti-fog additives giveclear advantage. Plastics Additives

& Compounding. 2001. (11):18-21.

7. Pieters, J.; Deltour, J.; Debruycke-re, M. Light transmission throughcondensation on glass and polyeth-ylene. Agricultural and Forest Me-

teorology. 1997. (1): 51-62.

8. Pollet, I.; Pieters, J. Condensationand Radiation Transmittance ofGreenhouse Cladding Materials:Part 1, Laboratory Measuring Unitand Performance. J. Agric. EngngRes. 1999. (4): 369-377.

9. Yu, C.; Lee, Y.; Cheon, B.; Lee, S.Synthesis of Glycerol Monostearatewith High Purity. Bull. Korean

Chem. Soc. 2003. (8):1229-1231.

10. US Food and Drug Administration.Disponible en http://www. access-data.fda. gov/scripts/ cdrh/ cfdocs/cfcfr/CFR Search. cfm?fr=172.840&Search Term=polysorbate%2080

11. US Food and Drug Administration.Disponible en http://www.accessda-ta.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/ CFRSearch.cfm?fr=137.75

76


12. US Food and Drug Administration.Disponible en http://www.accessda-ta.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?fr=184.1505Search Term=glycerides.

13. American Standard Test Method.Wetting Tension of Polyethylene andPolypropylene Films. ASTM D2578-08. 2008. p. 3.

14. Stalder, A.; Kulik, G.; Sage, D.;Barbieri, L.; Hoffmann P. A sna-

ke-based approach to accurate deter-mination of both contact points andcontact angles. Colloid surface A.

2006. (3): 92-103.

15. Wu, S. Polymer interfase and adhe-sion. New York, Dekker. 1982. pp.169-198.

16. Schick, M. Nonionic surfactantsphysical chemistry. New York,Marcel Dekker Inc. 1987. p. 443.

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