home EMPAQUES FLEXIBLES, Plástico Cómo evitar un empaque con sellos defectuosos en la cadena de suministro

Cómo evitar un empaque con sellos defectuosos en la cadena de suministro

La calidad y seguridad de los empaques de alimentos son fundamentales en la imagen de un producto y en la confianza de los consumidores hacia las marcas

Por: Felipe Martínez B. – Líder Técnico de Dow Performance Packaging para la Región Norte de América Latina (México, Colombia, Ecuador, Venezuela, Centroamérica y el Caribe).

La innovación en la industria del empaque está siendo determinada por mega-tendencias globales: el crecimiento de la población, el “consumerism” (poder de decisión del consumidor sobre la oferta, por medio de un consumo responsable, ético y solidario), y el creciente énfasis en la salud y nutrición. Así mismo, los cambios en los hábitos de consumo orientados cada vez más hacia una mayor conveniencia, menor costo y mejor preservación de los alimentos empacados, están demandando un mayor desempeño y funcionalidad de los empaques.

La calidad y seguridad de los empaques de alimentos son fundamentales en la imagen de un producto y en la confianza de los consumidores hacia las marcas. Las fallas de los empaques, en su mayoría causadas por sellos no herméticos, son difíciles de detectar y muy costosas para los empacadores: solo un 1% de las fugas de alimentos son detectadas en la planta empacadora, mientras que un 8% de los empaques manifiestan fugas después de salir a la cadena de suministro [1]. La integridad y hermeticidad de los empaques están determinadas por la correcta selección de la estructura o laminado, pero principalmente por el desempeño de las resinas de sello [2, 3, 4]. Después de todo, para qué invertir en empaques de barrera, laminados o metalizaciones costosas si no se protege el producto empacado con un sello íntegro.

Nuevo protocolo de evaluación de sellantes 
Los productores de resinas de sello y convertidores históricamente se han basado en las curvas de sellado en frío “heat seal-(HS)” y en caliente “hot tack-(HT)” para predecir el desempeño de los sellos en estructuras multicapas.

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Figura 1: Puntos críticos de sellado-proceso VFFS

El proceso de empaque automático VFFS (Vertical/Form/Fill/Seal), presenta una serie de puntos críticos de difícil sellado que no son previsibles usando como base únicamente las diferencias en las curvas de sellado. Un nuevo protocolo de evaluación de los sellantes ha sido desarrollado por Dow, utilizando máquinas de empaque automático, donde además de las curvas de sellado, miden la ventana de hermeticidad de las bolsas formadas como se muestra en la figura 2.

dow_2 Figura 2: Tanque de agua con vacio para medición de hermeticidad

La figura 3 muestra dos resinas con curvas de sellado similares pero con ventanas de hermeticidad diferentes para protección y preservación del alimento. En este punto es importante verificar si la elección de la resina de sello es adecuada para proteger el alimento contenido en el empaque.

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Figura 3: Curvas de sellado en frio y en caliente, y ventanas de hermeticidad

Adicionalmente, la máquina de VFFS permite medir la resistencia a la deformación de los sellos o “mooning”, representada por el peso máximo del material envasado que causa una deformación al caer sobre el sello caliente en el fondo del empaque (Figura 4).

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Figura 4: Deformación sello de fondo o “mooning”

Otra variable muy importante en los materiales de sello es su facilidad de flujo o “caulkability” en pliegues o arrugas de la superficie a sellar, o su capacidad de encapsular partículas o gotas de líquidos contaminantes en las condiciones de sellado como muestra la figura 5.

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Figura 5: Facilidad de flujo en pliegues y/o de encapsulamiento de contaminantes.

Dow también ha desarrollado modelos de transmisión de calor que permiten predecir con exactitud el tiempo mínimo necesario para que la capa de sello alcance su punto de iniciación de sello y fusión, para diferentes estructuras y sellantes específicos (Fig. 6).

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Figura 6: Modelo de transferencia de calor

Conclusiones
Utilizando este nuevo protocolo de evaluación de Dow, se ha podido determinar la mejor arquitectura molecular de sus resinas sellantes ELITE™, ELITE™AT AFFINITY™, PRIMACOR™ y AMPLIFY™ IO para obtener gran hermeticidad, resistencia a la deformación de los sellos y mínimas fugas causada por pliegues, arrugas y/o contaminantes en máquinas de empaque de alta velocidad: “Stand-up-Pouch” (SUP) y de llenado automático vertical y horizontal, “vFFS y hFFS”. Todo esto le permitirá disminuir el desperdicio en el llenado y en la cadena logística, así como preservar mejor el producto.

Adicionalmente, se determina con mayor precisión:
La combinación ideal de punto de fusión, rango de temperaturas de sello, fluidez y “hot tack” de las resinas.
La relación entre las curvas de “hot tack” y la deformación de los sellos calientes, o “mooning”, durante el proceso de empaque.

  • El efecto de los distintos substratos en un coextruido o laminado con PET, OPP, aluminio etc.
  • El efecto de mezclas en las capas sellantes: POP –LLDPE; POP-LDPE, LLDPE-LDPE etc.
  • La diferencia entre resinas de sello de uso general (GP), medio desempeño (MP) y alto desempeño (HP).
  • La amplia ventana y alto desempeño en presencia de contaminantes de polímeros de sello especiales como los ionómeros AMPLIFY™IO de Dow.

BIBLIOGRAFIA:

1. Michael Dudbridge (March, 2009), “Seal integrity and impact on food waste”, WRAP report (RTL 035-001)
2. Mustafa Bilgen, Jef Van Dun , John Garnett, Ayush Bafna “Insuring Seal Integrity and Broad Operating Window” TAPPI, 2012
3. Mergenhagen, L.K. and Whiteman, N.F., “Polyolefin Plastomers as Sealants in Packaging Applications”, TAPPI, Polymers, Laminations, and Coatings Conference Proceedings – Book 2 (1993)
4. Wooster, J.J. and Simmons, B.E., “Optimizing COF, Seal Performance, and Optical Properties of Polyolefin Plastomers”, TAPPI Polymers, Laminations, and Coatings Conference Proceedings – Book 2 (1995)