Microscopia FTIR: Uma ferramenta essencial para a análise e de laminados poliméricos em embalagens de bebidas

Introdução

Laminados poliméricos, formados por camadas de diferentes polímeros, são amplamente usados em embalagens de bebidas, oferecendo barreiras eficazes contra umidade, oxigênio e luz, além de resistência mecânica. Essas propriedades são essenciais para preservar sabor, aroma e qualidade do produto durante armazenamento e transporte.

A análise desses laminados é fundamental para o controle de qualidade, permitindo identificar problemas de adesão entre camadas, degradações ou contaminações que possam comprometer a proteção da bebida.

A espectroscopia no infravermelho acoplada a microscópio (Microscopia FTIR) é uma ferramenta poderosa para essa aplicação. Ela permite identificar e mapear cada camada de polímero com alta resolução espacial, fornecendo informações detalhadas sobre a composição e integridade do laminado.

No post de hoje, apresentamos uma aplicação do microscópio da série IRT e do FTIR da Jasco para a análise de laminados em embalagens, incluindo uma garrafa de suco e um recipiente plástico para alimentos. O estudo demonstra a capacidade do instrumento de detectar e caracterizar cada camada do material, oferecendo maior confiabilidade no controle de qualidade e contribuindo para o desenvolvimento de embalagens mais seguras e eficientes.

Experimental

Foram selecionados vários materiais poliméricos para análise, incluindo uma garrafa de suco pronto e um recipiente plástico para alimentos. Amostras de laminados com espessura controlada foram seccionadas com lâmina de barbear, e a seção transversal foi examinada usando o microscópio FTIR. Foram utilizadas aberturas do microscópio variando de 15 x 15 até 50 x 50 micrômetros para definir as áreas da amostra a serem analisadas.

A análise foi realizada utilizando um FT/IR-6X com microscópio IRT-7200, equipado com fonte cerâmica, divisor de feixe KBr e detector MCT. A resolução utilizada foi de 4 cm⁻¹, com 64 varreduras médias para o espectro de fundo de feixe único e para os espectros das amostras. O intervalo espectral foi de 4000 a 700 cm⁻¹.

A investigação inicial do laminado polimérico revelou que os componentes principais do laminado eram poli(propileno) (PP) e poli(álcool vinílico) (PVOH). Um estudo mais detalhado e o exame cuidadoso do polímero do laminado imediatamente adjacente à camada de PVOH revelaram a existência de um gradiente na proporção dos polímeros poli(propileno) (PP) e poli(álcool vinílico) (PVOH).

Conclusão

O laminado analisado é formado por 6 camadas, sendo que os principais componentes identificados foram PP (poli(propileno)) e uma forma altamente hidrolisada de PVOH (poli(álcool vinílico)), conforme a comparação dos espectros no infravermelho com bibliotecas espectrais. Observou-se a presença de dois tipos ligeiramente diferentes de PP; isso pode ser devido a variantes de peso molecular ou à adição de pequenas quantidades de aditivo que alteram a densidade óptica.

Além disso, foi possível identificar mistura de polímeros nas interfaces entre as camadas. A análise com microscopia FTIR permitiu não apenas identificar cada camada, mas também fornece informações sobre essa mistura, o que é importante para entender as propriedades físicas do laminado e como ele se comporta frente a tensões nas interfaces.

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