¿Son seguros los envases plásticos para hornos de microondas?

Justificación
En todos los casos es importante que el consumidor esté informado, y ejerciendo ese derecho solicite al vendedor o distribuidor de los recipientes, las instrucciones de uso y la constancia de su aprobación por la autoridad sanitaria competente, por ejemplo el INAL (Instituto Nacional de Alimentos) o el SENASA (Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria), entre otras; en caso de que esta información no figurara en el rótulo. Todos los materiales plásticos en contacto con alimentos deben ser aptos sanitariamente, cumpliendo en el ámbito del MERCOSUR los requisitos de la Legislación vigente, incorporada al Código Alimentario Argentino. Si esto ocurre, no existe riesgo alguno asociado al uso de materiales plásticos en contacto con alimentos para una aplicación en particular.

Introducción
Los hornos de microondas surgieron como una alternativa al horno convencional ya que el tiempo requerido para el calentamiento del alimento y el consumo de energía son mucho menores. Muchas de las consultas a INTI-Plásticos en este tema, provienen de usuarios que reclaman por recipientes plásticos que, o no son adecuados para el calentamiento en horno de microondas, o son usados en forma incorrecta o no se sabe cómo usarlos, tanto porque no se siguen las instrucciones de uso, como porque el artículo carece de las mismas, o éstas son incompletas. También es importante verificar la aptitud sanitaria de estos recipientes, sobre todo en lo que respecta a los posibles efectos de las microondas sobre la migración de componentes no poliméricos de los plásticos. Por ello, en el marco del Proyecto de aptitud sanitaria de INTI -PLASTICOS, y de un trabajo conjunto con la Universidad Simón Bolívar de Venezuela, se estudió el efecto del uso repetido del horno de microondas en muestras de recipientes alimentarios utilizados en el hogar (tomados del mercado). Se seleccionaron muestras de un mismo material polimérico (polipropileno), rotuladas como aptas para uso en freezer y horno de microondas (M1), y muestras sin especificaciones en el rótulo (M2). Se evaluó el efecto del uso repetido del horno microondas:
- cuantificando la migración de componentes del envase en simulantes de alimentos
- estudiando la variación de propiedades mecánicas.

Metodología
1. Cuantificación de la migración total de componentes del envase en simulantes de alimentos según la metodología de la Resolución GMC 36/92 del MERCOSUR.
2. Variación de propiedades mecánicas. Las muestras se evaluaron estudiando la variación de la resistencia a la tracción del material[1] y la dureza Shore D[2].

Resultados
1. Los resultados de migración total fueron menores que los límites establecidos por el Código Alimentario Argentino (Cap. IV) y la Legislación MERCOSUR. Los valores de migración total en la muestra M2 disminuyeron con las repeticiones.
2. Evaluación de las propiedades mecánicas: De los resultados obtenidos en el ensayo de tracción se desprende que si bien existen para ambas muestras una ligera fluctuación en los valores de resistencia a la tracción, los valores de elongación a rotura se mantienen prácticamente constantes. Debe tenerse en cuenta que es justamente la variación de la elongación a la rotura el parámetro que suele evidenciar en forma más clara los procesos de degradación que ocurren en un material polimérico. En cuanto a los resultados obtenidos de la medición de dureza Shore D se observa en la muestra (M1) una tendencia a aumentar con el número de repeticiones, lo que indicaría una posible rigidización del material. Esta idea se ve reforzada por el hecho de que los envases presentaron pequeñas fisuras en el punto de inyección. Los valores de dureza Shore D de la muestra (M2) se mantienen constantes hasta la tercera repetición, pero al aumentar el número de repeticiones este valor disminuye lo que podría ser un indicio de una plastificación del material en la superficie.

Conclusiones
Los valores de migración total hallados cumplen los límites de la Resolución GMC 56/92 del MERCOSUR. La disminución de la migración con el uso repetido concuerda con resultados previos [3].
En cuanto a la incidencia del uso del microondas en las propiedades mecánicas puede inferirse que al aumentar el número de repeticiones comienzan algunas alteraciones de tipo superficial que no afectan a la totalidad del espesor del envase. No se comprueban en este sentido diferencias entre los envases rotulados comercialmente como microondeables (M1) y los no rotulados (M2).
Sobre la base de estas conclusiones se propuso a la Comisión Nacional de Alimentos, que funciona en el ámbito del INAL-ANMAT y al Grupo ad-hoc envases y materiales en contacto con alimentos del MERCOSUR, la necesidad de legislar sobre la rotulación de este tipo de recipientes, en particular, así como de los demás utensilios de uso en el hogar en general, promoviendo además, la capacitación del consumidor en su correcto uso.

¿Es cierto lo de la dioxina y el horno de microondas?

Según los especialistas, las dioxinas forman una familia de 210 compuestos, de los cuáles 17 son considerados tóxicos, y no biodegradables. La principal forma de que el cuerpo humano llegue a absorber estas dioxinas, es a través de la grasa consumida.

Las dioxinas pueden ser producidas por la quema de plásticos, especialmente el PVC, pero no existe ningún estudio científico respecto a la creación de las mismas a partir de los productos plásticos empleados en los hornos de microondas.

La FDA (Food and Drug Administration, Dirección de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos), organismo contralor de todo lo relacionado con los alimentos y la salud humana, afirma que cualquier dioxina que pueda ser transferida a la comida por este medio (contacto directo con un envase plástico), es mínima, y dentro de los límites de tolerancia.

Por otra parte, se recomienda que siempre se utilicen productos preparados para su uso en hornos de microondas, como recipientes de vidrio, etc.

Los plásticos que cubren las comidas calientes, están hechos para un solo uso. Dentro de esos límites, jamás han demostrado tampoco, indicios de que lleguen a liberar las dioxinas.

Las pocas referencias concretas a las dioxinas y las microondas, se encuentran en una publicación de la FDA, y están relacionadas con ciertos recipientes de papel usados por algunos alimentos preparados para su calentamiento en hornos de microondas, y también en los envases de leche hechos en cartón. En ellos, los niveles de dioxinas se mostraron como seguros.

De acuerdo lo que afirma la U.S. Environmental Protection Agency (la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos), las dioxinas pueden ser tanto naturales como artificiales.

Las hechas por el hombre, son liberadas a la atmósfera desde fuentes como la quema de basura, o de distintos tipos de combustibles como madera, carbón o petróleo, y también por ciertos tipos de procesos químicos.

Todas las personas han sido expuestas a estos niveles bajos de dioxinas, y ello seguirá ocurriendo, sin que haya indicios de problemas de salud. Si esos niveles aumentan, entonces podrían tener relación con algunos trastornos conocidos, aunque los estudios sobre esto último sólo se han hecho con animales.

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Referencias
[1] Norma ASTM D 638
[2] Norma ASTM D 2240
[3] A. Ariosti. “Aptitud sanitaria de botellas de PET retornables para bebidas gaseosas”. En: “Migración de componentes y residuos de envases en contacto con alimentos”, R. Catalá y R. Gavara, eds. Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos, Valencia, España, 2002, págs. 233-247.

Fuentes consultadas:
http://www.inti.gov.ar/sabercomo/sc24/inti5.php

Otras fuentes:

Don't Use Plastic for Heating Foods in a Microwave [...]
http://www.truthorfiction.com/rumors/dioxins.htm

Microwave Issues and Scares - Microwaving Plastics
http://www.truthminers.com/truth/microwave_issues.htm

Microwaving foods in plastic containers [...]
http://www.snopes.com/toxins/plastic.htm

Food Safety Facts - Cooking Safely in the Microwave Oven
http://www.foodsafety.gov/~fsg/fs-mwave.html

Cooking Safely in the Microwave Oven
http://www.fsis.usda.gov/OA/pubs/fact_microwave.htm

Una de las nuevas opciones, disponible ya en el mercado de aplicaciones para la industria, es la soldadura ultrasónica, la cual resulta atractiva para unir piezas pequeñas, películas metálicas muy delgadas, cable plano flexible, metales tanto similares como diferentes e incluso plásticos. La soldadura ultrasónica no utiliza productos consumibles, se realiza rápidamente, consume poca energía, no producen gases ni olores nocivos al ambiente y puede ser controlada electrónicamente para asegurar un control de calidad en la línea de producción.

LA SOLDADURA ULTRASÓNICA

Cuando se unen materiales por medio de soldadura ultrasónica, a las partes a ser unidas se les aplican simultáneamente una fuerza estática, la cual mantiene en posición las piezas y facilita la unión, y una fuerza dinámica (vibración ultrasónica), la cual genera la fricción que produce el calor necesario para “soldar” los materiales a unir. Este procedimiento es usado en las industrias tanto

para unir plásticos como para unir metales.

SOLDADURA ULTRASÓNICA DE PLÁSTICOS

La soldadura ultrasónica de plásticos ha sido usada por muchos años. Cuando se sueldan termoplásticos las vibraciones son introducidas verticalmente. El incremento térmico en el área de unión es producida por la absorción de las vibraciones mecánicas de alta frecuencia (20 a 70kHz), la reflexión de las vibraciones en el área de contacto y la fricción entre las superficies de las partes.

En el área de contracción, se produce calor por la fricción de tal manera que el material se plastifica localmente, forjando una conexión entre ambas partes en un corto período de tiempo.

El prerrequisito es que ambas piezas de trabajo tengan un punto de fusión cercano. La calidad de la unión es muy uniforme porque la transferencia de energía y el calor interno liberado permanecen constantes y se limitan al área de unión. Para obtener un óptimo resultado las áreas a unir son preparadas para hacerlas adecuadas a la unión ultrasónica. La soldadura ultrasónica puede ser utilizada para unir firmemente o embeber partes de metal con o en plástico.

SOLDADURA ULTRASÓNICA DE METALES

Mientras que en la unión ultrasónica de plásticos las vibraciones de alta frecuencia son usadas para incrementar la temperatura y así lograr la plastificación del material; la unión ultrasónica de metales es un proceso completamente diferente: las vibraciones mecánicas son introducidas horizontalmente, las partes a ser soldadas no son calentadas hasta el punto de fusión, sino que son

conectadas gracias a la aplicación de presión y vibraciones mecánicas de alta frecuencia.

Durante la soldadura ultrasónica de metales, un proceso complejo es iniciado el cual involucra fuerzas estáticas, fuerzas cortantes de oscilación y un moderado incremento de temperatura en el área a soldar. La magnitud de estos factores depende del grosor de las piezas a unir, de su estructura superficial y de sus propiedades mecánicas.

Las piezas de trabajo son localizadas entre una pieza fija, esto es, el yunque, y el dispositivo generador de las vibraciones ultrasónicas denominado “Sonotrode” o “horn”, el cual oscila horizontalmente a alta frecuencia (usualmente 20, 35 o 40 kHz) durante el proceso de soldado. La frecuencia de oscilación más comúnmente usada (frecuencia de trabajo) es 20 kHz.

Esta frecuencia está sobre el rango audible del oído humano y permite el mejor uso posible de la energía. Para procesos de soldadura en los que se requiere sólo una pequeña cantidad de energía, puede ser usada una frecuencia de trabajo de 35 ó 40 kHz.

El sonotrode y el yunque tienen superficies ásperas o tienen generalmente superficies fresadas con estrías cruzadas para apretar las piezas que se ensamblarán y prevenir deslizamientos indeseables.

Se aplica presión estática perpendicularmente a la interfaz a soldar. Luego se sobrepone la fuerza cortante oscilante de alta frecuencia (ultrasonido). Las fuerzas dentro de los objetos deben mantenerse por debajo del límite de elasticidad para que las piezas no se deformen. Si las fuerzas sobrepasan un valor de umbral dado, ocurrirá una deformación local en los materiales a unir.

Las piezas se compactan ligeramente en la superficie debido a la fuerza de sujeción antes de conectar la energía ultrasónica; el intervalo durante el cual sucede esto se llama tiempo de exprimido. Después de apagar la energía ultrasónica y aflojar la fuerza de sujeción, se aplica una breve ráfaga de la primera para evitar que el ensamble soldado se pegue a la herramienta o al yunque.

Las vibraciones de alta frecuencia inducen fuerzas cortantes que disminuyen la contaminación superficial de los materiales a unir y producen un enlace puro entre los metales en la interfase. La oscilación posterior hace que el área de la soldadura crezca. Al mismo tiempo lleva a cabo una difusión atómica en el área de contacto y el metal se recristaliza en una estructura de grano fino similar al que caracteriza a los metales trabajados en frío.

La soldadura ultrasónica del metal es local y limitada a las fuerzas de corte y al desplazamiento de las capas intermedias. Sin embargo, una fusión no ocurre si la fuerza de presión, la amplitud y el tiempo de la soldadura son ajustados correctamente. Los análisis microscópicos usando microscopios ópticos y electrónicos hacen evidente la recristalización, la difusión y otros fenómenos metalúrgicos. Sin embargo, no proporcionan ninguna evidencia de fusión (interfaz fundida). El uso de sensores térmicos altamente sensibles en las capas intermedias muestran un aumento inicial de la temperatura con una posterior disminución constante de la misma.

La temperatura máxima obtenida depende de los ajustes que se hagan a los controles del equipo de soldadura. Un aumento en la energía ultrasónica conduce a un aumento de la máxima temperatura posible. Un aumento en la fuerza estática conduce a un aumento de la temperatura inicial, pero al mismo tiempo limita la posible temperatura máxima. Por lo tanto, el perfil de temperatura puede ser manejado, dentro de ciertos límites, haciendo los ajustes apropiados en la máquina. La temperatura en la capa intermedia es, por supuesto, también una función de las características del material. La regla básica es que la temperatura obtenida es mayor en los materiales con una conductividad térmica baja, tal como el hierro, y menor para los metales con una conductividad térmica más alta, tal como el cobre y el aluminio.

Las medidas de temperatura efectuadas en diversos materiales, con puntos de fusión que varían ampliamente, han mostrado que la temperatura máxima en la interfase de la soldadura no excede de un 35 a 50% de la temperatura que derrite al metal individual, cuando se han seleccionado los parámetros de la soldadora apropiadamente.

La soldadura ultrasónica de metales no produce una adhesión superficial en los metales. Se ha probado que las uniones son sólidas, homogéneas y duraderas. Si, por ejemplo, una hoja de aluminio fina se suelda ultrasónicamente a una hoja de cobre fina, puede ser observada fácilmente que después de cierto tiempo de soldado, las partículas de cobre aparecen en la cara opuesta a la unión de la hoja de aluminio, al tiempo que las partículas de aluminio aparecen en la cara opuesta a la unión de la hoja de cobre. Esto muestra que los materiales se han penetrado uno a otro, siendo este proceso conocido como difusión. Este proceso ocurre dentro de fracciones de segundo.

VENTAJAS Y LIMITACIONES

A continuación se presentan las principales ventajas y limitaciones de la soldadura ultrasónica:

Ventajas:

La soldadura ultrasónica permite unir metales diferentes

Los tiempos de ciclo son menores a un segundo.

La calidad de la soldadura es alta y uniforme

Las ligas son normalmente más fuertes que las juntas hechas con soldadura o por resistencia

Necesidad moderada de habilidad y entrenamiento del operador para producir uniones de alta calidad

No requiere de soldadura o fundente

No hay acumulación de calentamiento , de modo que no se fragilizan las zonas afectadas por el calor

La conductividad eléctrica es normalmente superior a la obtenida por conexiones tranzadas o soldadas

Oxidación o contaminación superficial no afectan la cantidad de la conexión

Desventajas:

La soldadura se restringe a soldadura de solapa

No permite hacer soldaduras de cordón

Solo se pueden soldar piezas con espesores menores a 3 milímetros

Solo se pueden unir superficies planas o con poca curvatura

No es adecuafa para partes estañadas

El costo de capital es más alto que el de la soldadura normar

COMENTARIOS FINALES

Como los sistemas de soldadura ultrasónica tienen bajas demandas de energía, no utilizan productos consumibles, no necesitan agua de enfriamiento y ocupan poco espacio, pueden ofrecer soluciones rentables y ecológicamente inocuas para aquellas aplicaciones que están dentro de sus rangos de aplicabilidad.

Que la soldadura ultrasónica sea apropiada para una aplicación específica depende de los materiales, la tasa de producción, el tiempo de proceso, el tamaño de las piezas, las demandas energéticas y el costo del equipo, el cual deberá descender durante los próximos años.

Dado que ésta es una tecnología emergente, en el futuro veremos aparecer nuevas aplicaciones, mayores rangos de aplicación tanto en materiales como en tamaño, máquinas más portátiles, mayor facilidad de operación, más fabricantes y proveedores de equipos y costos más bajos.

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Los riesgos en la soldadura

Los soldadores son miembros de un grupo ocupacional, que están expuestos a diferentes tipos de riesgos, como:

Gases y polvos en la soldadura

En algunas condiciones, los gases emitidos por algunos electrodos, así como los vapores producidos por algunos metales durante la soldadura, pueden causar daño por inhalación en los soldadores, desde una simple irritación nasal, hasta un problema permanente en el sistema respiratorio.

Descarga o choque eléctrico en la soldadura

El choque eléctrico es uno de los principales peligros a que se expone un soldador, ya que al hacer contacto con una corriente eléctrica, recibe una descarga que le puede ocasionar una reacción violenta, en algunas ocasiones puede ser inofensiva y en otras mortal.

El dejar el equipo energizado cuando no se está utilizando, no utilizar guantes al manejar el equipo o pararse sobre agua cuando se está soldando, son las principales razones por la que se pude llevar a cabo una descarga o choque eléctrico.

Golpes y raspones en la soldadura

El soldador puede sufrir algunos golpes o raspones al estar operando, por ejemplo, el ensamblado de secciones metálicas. La principal causa que originan estos accidentes es la falta de atención en la operación que se está realizando.

Ruido en la soldadura

Cuando los materiales entre sí se golpean, vibran y liberan energía, produciendo el ruido. Las principales fuentes de ruido en la soldadura son: el martillado, esmerilado o pulido sobre laminas y placas metálicas, las operaciones con soplete a alta presión, entre algunas otras

Deslumbramiento en la soldadura

Cuando se ve un arco eléctrico sin tener la protección adecuada, es probable que el usuario sufra un deslumbramiento. Los efectos de un deslumbramiento se manifiestan después de unas horas. Los síntomas son: ardor e irritación en los ojos, es dolorosa o incomoda tanto en los ojos cerrados o abiertos.

Quemaduras en la soldadura

La soldadura por arco eléctrico produce rayos de hasta 6,000º, lo cual origina la formación de rayos infrarrojos y ultravioletas que pueden ocasionar severas quemaduras en la piel. Las chispas y partículas de metal caliente, así como las escamas calientes que se desprenden violentamente pueden causar lesiones.

El no usar camisas de manga larga, o no usar el equipo adecuado de protección, son las principales causas que originan las quemaduras en la piel.

B&B Apparel S. A. de C. V., es un empresa que tiene como principal objetivo el dar servicio al mercado americano de ropa de trabajo, uniformes y protección. La compañía produce una línea de productos retardantes al fuego, incluyendo overoles, chamarras, camisas, pantalones y batas para laboratorio.

B&B Apparel presenta su línea de uniformes Welders (soldadores)

Los uniformes Welders es una línea de uniformes resistentes a la flama y al arco eléctrico, ideales para las industrias petroquímicas, eléctricas, siderúrgicas, entre otras, y en cualquier actividad donde trabajadores estén expuestos a destellos de fuego y quemaduras por soldadura.

Los materiales utilizados para la elaboración de estas prendas cuentan con la certificación de estándares internacionales como la tela Ignífuga® certificada por la NFPA 1977-2005 “Standard on Protective Clothing and Equipment for Wildland Fire Fighting”. Siendo un material 100% algodón, brinda comodidad u frescura para el confort de los trabajadores expuestos a ambientes húmedos y calurosos.

Los uniformes de B&B Apparel brindan una protección que les permite alejarse del peligro disminuyendo la posibilidad de sufrir daños severos, ya que cuentan con mecanismos de seguridad como el sistema de broches que impiden el contacto directo con la piel, y permiten un rápido movimiento para despojarse de las prendas en caso de peligro.

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