Migración

Migración de sustancias químicas presentes en plásticos

Los aditivos son sustancias necesarias para obtener un material plástico que sea susceptible de ser utilizado, sin embargo, los aditivos químicos presentes en los plásticos, pueden migrar potencialmente del producto plástico al medio en contacto con el producto y también pueden migrar lentamente dentro del plástico a la superficie, debido a la naturaleza permeable de los plásticos. La migración de varias sustancias químicas de los materiales de plástico puede occurir durante el calentamiento convencional o bajo diversas condiciones de almacenamiento. Los plásticos, dependiendo del tipo, contienen diferentes sustancias que pueden migrar como los monómeros, oligómeros y muchos aditivos como antioxidantes o plastificantes, residuos o incluso de tintas. En algunos casos, la migración en realidad puede ser un proceso diseñado y controlado / requerido; sin embargo, en la mayoría de los casos no lo es.

Migración deseable

Un ejemplo de una migración o exudación deseable es la de los agentes de liberación del molde a la superficie, para dar un mejor deslizamiento al molde o para proporcionar propiedades antiestático. Además, una liberación controlada de algunos medicamentos de su matriz plástica, para proporcionar la dosis precisa y deseable a los pacientes, también podría considerarse una migración controlada deseable.

Migración no deseable

Sin embargo, en la mayoría de los casos, existe una migración y liberación no deseadas de aditivos, como plastificantes de productos plásticos (por ejemplo, de un juguete de PVC o una cortina de baño) o la migración y liberación de retardantes de llama (por ejemplo, de las cajas plásticas de televisores o computadoras). La migración de sustancias químicas en los envases de plástico de alimentos o medicamentos son otros ejemplos de migración no deseada, ya que algunas de las sustancias migratorias pueden ser tóxicas o dar un sabor desagradable a los alimentos o afectar la medicina o mejorar la degradación de las sustancias activas en la medicina

El proceso de exudación se puede dividir en cuatro pasos principales

El proceso de difusión masiva generalmente se rige por la ley de Fick.

• Difusión de compuestos químicos a través de polímeros

• Desorción de las moléculas de la superficie del polímero

• Absorción de los compuestos en la interfaz plástico-alimento

• Absorción de los compuestos en el alimento o sustancia de contacto

Entre los factores con mayor incidencia en la migración de posibles contaminantes que determinan el riesgo potencial de contaminación de alimentos a partir de plásticos de envases reciclados, se encuentran:

Tiempo, periodos largos de almacenamiento favorecen la migración
Calor, a mayor temperatura mayor difusión de sustancias
Las propiedades de sorción o retención de una sustancia por el empaque (papel importante juega la cristalinidad del material plástico) mientras están en contacto. La capacidad de sorción es el parámetro que afecta la facilidad o dificultad de reciclado de los plásticos de embalaje.
La composición química del producto alimenticio (alimentos grasos, ácidos acuosos, etc) afectará el comportamiento de difusión o migración de las sustancias contaminantes desde el empaque
Tamaño de empaque, empaques más pequeños tienen proporcionalmente área superficial más grande, mayor migración por volumen de alimento

Proceso de difusión

La principal interacción se atribuye a la posible migración (o transferencia involuntaria de sustancias como aditivos, humedad, impurezas, contaminantes potenciales) presentes en los componentes del material. El proceso de difusión en estado estacionario indica que no hay cambio en la concentración con el tiempo; sin embargo, la mayoría de las interacciones entre el plástico y las sustancias de contacto están determinados y/o influenciados por condiciones de estado no estacionario. Sin embargo, en la práctica, la migración de sustancias de los plásticos se mide en experimentos de contacto en el "peor de los casos". Algunos métodos para usos sensibles, como los materiales en contacto con alimentos y los productos farmacéuticos, están estandarizados, mientras que otros se configuran de acuerdo con el uso del plástico.

Tasa de migración

La tasa de migración de sustancias químicas orgánicas depende del tamaño. Moléculas pequeñas (por ejemplo, monómeros y solventes residuales), con puntos de ebullición bajos, migrarán rápido. De hecho, algunos monómeros, p. El formaldehído, el cloruro de vinilo, el etileno y el butadieno tienden a migrar rápidamente incluso a temperatura ambiente. El peso molecular de las sustancias utilizadas como aditivos en los plásticos se estima en el rango de 200–2000 g mol-1. Un alto peso molecular corresponde a una molécula grande y, por lo tanto, una tasa de migración lenta y viceversa. La regla general se utiliza hasta cierto punto para el diseño de varios antioxidantes, retardantes de llama y plastificantes. Sin embargo, el diseño y el uso de plastificantes y retardantes de llama pueden no basarse en este importante desarrollo o uso de aditivos de alto peso molecular. Otra regla es que la solubilidad de los aditivos en plástico debe mantenerse en niveles altos, pero bajos en el líquido (o alimento) en contacto con el plástico. La concentración inicial de la sustancia química presente en el plástico, el grosor, la cristalinidad y la estructura superficial del los plásticos son todos factores que complican e influyen en la tasa de migración

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