PU245 - Plásticos Universales

ENVASES 33 ANÁLISIS INSTRUMENTAL Los problemas de olor generalmente son provocados por sustancias con ele- vada volatilidad, es decir, moléculas que pasan a estado vapor a temperaturas relativamente bajas (< 100 ºC). Algunas de estas sustancias pueden encontrarse en concentraciones por debajo del mg/ kg por lo que se hace necesario el uso de técnicas cromatográficas con sis- temas de detección universal como la espectrometría de masas (MS) o la ionización de llama (FID) para poder detectarlas. Una ventaja de estas téc- nicas respecto a los análisis de tipo sensorial es que permiten cuantificar los componentes demanera individual. Dadas las características de este tipo de ensayos, la técnica consiste en introducir la muestra en viales sellados que pasan por una fase de calentamiento donde los volátiles se liberan al espacio de cabeza o headspace y son introduci- dos al cromatógrafo convirtiendo estas sustancias en una señal medible que vendrá representada gráficamente en un cromatograma. Un aspecto que se debe considerar de las técnicas croma- tográficas es que no distinguen entre los compuestos volátiles que producen olor y los que no. En los últimos años, la cromatografía de gases con detección olfatimétrica (GC-O) ha complementado los resul- tados de las técnicas comentadas anteriormente al permitir cuantificar los componentes volátiles, pero, ade- más, identificar los que aportan olor. Esto es posible ya que los compues- tos volátiles presentes en la muestra examinada, además de ser analizados por un detector químico, fluyen indivi- dualmente a un puerto olfatométrico donde son percibidos por un catador que se encarga de evaluar y asignar un descriptor olfativo a cada pico cromatográfico que produzca olor. Sin embargo, esta técnica presenta algunas desventajas al requerir un entrenamiento especializado del analista que a su vez tan solo puede evaluar un número de sustancias al día. Otra metodología adicional para procesar olores de materiales plásticos es la nariz electrónica. Consiste en un sistema electrónico con capacidad analítica cuya finalidad es detectar los compuestos volátiles que forman parte de una muestra pudiendo de esa forma reconocerla o discriminarla dentro de un conjunto de sustancias olorosas. Entre las ventajas del uso de la nariz electrónica se encuentra su rapidez, precisión y lamayor capacidad de procesado de muestras. Además, evita la exposición humana a sustancias peligrosas o con olor desagradable. Uno de los principales inconvenientes de esta técnica es la necesidad de programar la nariz electrónica para que relacione las respuestas obtenidas con los distintos aromas por lo que requiere mucho tiempo y el procesamiento de un número elevado de muestras para mejorar su eficacia. Recientemente se está utilizando un tipo de nariz electró- nica basada en la espectrometría de masas que permite además obtener información de la composición de la fracción volátil de la muestra. POSIBLES SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS DE OLOR Existen numerosas técnicas para resol- ver los posibles problemas de olor que surgen en los plásticos vírgenes o reci- clados. La técnica más extendida para eliminar los olores formados durante el procesamiento de los materiales es el lavado. Otra de las estrategias utilizadas para reducir el olor de los envases es el uso de productos neutralizantes del olor cono- cidos como absorbedores o scavengers. Estos productos pueden variar desde simples enmascaradores de olor hasta los que capturan de forma irreversible las moléculas de bajo peso molecular causantes de olores. En el primer caso se trata de una solución a corto plazo ya que si se elimina el enmascarante vuelve a aparecer el olor mientras que, en el segundo caso, la eliminación es permanente. Los más utilizados son materiales inorgánicos altamente porosos con una gran capacidad para absorber compuestos volátiles. Esta técnica es compatible con diferentes materiales, se puede agregar fácilmente a lo largo de la cadena de fabricación (compounding, extrusión o inyección) y pueden añadirse absorbedores específi- cos según el tipo de sustancia que esté generando el problema de olor. Entre los ejemplos de materiales ampliamente utilizados podemos encontrar el carbón activo o las ciclodextrinas. El calentamiento a vacío es un trata- miento habitual para eliminar volátiles (por ejemplo, ciertos aldehídos como hexanal, nonanal, decanal, etc). El calen- tamiento consiste en poner en contacto el material con gas calentado para pro- ducir un material libre de olores. Otra técnica en la que se emplea vacío es la desgasificación aplicada durante la extrusión. En este caso, los volátiles que emanan durante el proceso de fundido se extraen directamente en la zona de husillos. En este tipo de técnicas hay que tener en cuenta y compensar los posibles efectos que puedan producirse por la degradación térmica del material. La ozonización es una técnica amplia- mente utilizada en la eliminación de olores. En el caso de los plásticos, su uso puede eliminar un número elevado de sustancias volátiles (por ejemplo, hasta un 95% en el caso del caucho). La oxi- dación con peróxido de hidrógeno es una técnica similar a la ozonización que consiste en la descomposición del H2O2 en presencia de catalizadores metálicos inmovilizados en soportes de arena, sílice, alumina o zeolita. Los compuestos orgá- nicos volátiles son eliminados mediante la oxidación química provocada por los radicales libres formados. Como se puede observar, tanto el origen de los olores indeseados como el tipo de análisis instrumental y las técnicas para resolver los problemas de olor son muy variadas. Por tanto, es fundamen- tal realizar una evaluación individual en cada caso con el fin de establecer las medidas más adecuadas para resolver estos retos. n