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Agosto de 2014 Página 1 de 4

Llevando las pruebas de "vida útil" a la línea de producción

Por David Dineff, Agr International Inc.

Para el diseño de la botella, la vida útil está determinada por el área de superficie y el espesor efectivo de la pared lateral, que a su vez determina el peso.

En el mundo actual de botellas ligeras y la producción de alta velocidad, el mínimo cambio en la distribución de material puede generar miles de botellas que no pueden cumplir con los requerimientos de CO2  para la vida útil.

Tan pronto como la botella se llena y se tapa, comienza la cuenta regresiva. Las botellas de una capa de PET, aunque parecen ser impermeables, son ligeramente porosas y con el tiempo hay escapes de CO2 y/o O2 que permean a través del material. La rapidez con la cual ocurre este proceso determina la "vida útil".

En el entorno de ritmo rápido de hoy el proceso desde la preforma hasta la empacadora puede tomar menos de una hora. Los productos aparecen en la estantería de la tienda de comestibles en unos pocos días. Las botellas que no cumplen con los requerimientos de vida útil pueden afectar la experiencia del consumidor, impactar las futuras ventas y finalmente dañar la imagen de la marca. Con la tendencia de auto-manufactura de botellas de los propietarios de marcas y el incremento del énfasis en la ligereza, las propiedades de vida útil de las botellas, están incrementando el impacto en el proceso de producción. Los procesos de producción más rápidos con botellas más livianas dictan un nuevo enfoque hacia la gestión de la vida útil. Uno de estos enfoques es el modelo de rendimiento de recipiente M-RULE  para el análisis de vida útil en las botellas de bebidas de PET. Este modelo es notable gracias a la velocidad de las pruebas, y la reproducibilidad del resultado, todo a un costo significativamente menor que los métodos tradicionales.

¿Tienen todas las botellas de PET el mismo diseño?

Para un diseño específico de la botella, la vida útil está determinada principalmente por el área de superficie y el espesor efectivo de la pared lateral, que a su vez determina el peso del empaque. Y, ya que el costo es un objetivo fundamental, el peso es por lo general el mínimo necesario para conseguir la vida útil requerida. En teoría, si todo va bien y cada botella se produce mediante un proceso uniforme, cada botella debe presentar las mismas propiedades de vida útil. En la realidad, este no es el caso. Las variaciones que afectan el proceso de soplado de la botella se producen continuamente. Las diferencias en el contenido de humedad en la preforma y la temperatura, las propiedades del material, las anomalías en el molde de soplado, cambios ambientales en la planta, la experiencia del operador, (para nombrar algunos) impactan la distribución del material y afectan el espesor de la pared lateral, propiedad que es crucial para el comportamiento de la vida útil.

¿Por qué esto es tan crítico ahora? En el pasado, las variaciones en el proceso de soplado se enmascaraban con paredes laterales pesadas ​​y material adicional. Las botellas fueron sobre-diseñadas, y su vida útil excedía los objetivos mínimos. Como resultado, pequeñas variaciones en la distribución de material no tuvieron impacto en la calidad del producto. Las botellas de peso ligero cambiaron el juego.

La ventana de procesamiento en una botella de peso ligero es muy estrecha y el objetivo de vida útil sólo se adquiere en botellas con una óptima distribución del material. Desviaciones menores en la distribución del material y del espesor de la pared que, tenían poco impacto en el pasado, ahora pueden dar lugar a una producción significativa que no cumple con las especificaciones de caducidad.

Con esa realidad de la variación en las entradas del proceso, la única manera de garantizar la coherencia en la vida útil es con un control estricto, monitoreado y continuo del proceso de soplado. Y, mediante el manejo proactivo de las variaciones en la distribución de material y del espesor, el comportamiento de la vida útil se puede gestionar como parte de este proceso. Sin embargo, incluso con las diversas técnicas de monitoreo de procesos en la práctica de hoy, el tiempo de vida útil es un aspecto que no se suele incorporar en los procesos de monitoreo de rutina y en los programas de respuesta. Esto se debe a que, hasta hace poco, el monitoreo de las propiedades de la  vida útil en la planta de producción no ha sido una tarea sencilla.

Los métodos tradicionales de prueba de la vida útil pueden tomar un tiempo mayor de 8-24 semanas, lo cual es poco práctico cuando es necesario tomar decisiones de proceso oportunas con datos precisos. Además, estas requieren una preparación de laboratorio intensiva, vigilancia continua y atención durante la prueba, y tienen limitaciones que pueden resultar en imprecisiones. Las variaciones en la dosificación de botella a botella, el nivel de llenado, el control de la temperatura del entorno de prueba, y así sucesivamente, afectan los resultados, por lo que es difícil predecir una vida útil confiable usando estos métodos.

El Modelo M-Rule, una alternativa a la tradicional prueba de vida útil

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