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Diseño de Packaging y protección del producto en los alimentos tradicionales.

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Diseño de Packaging y protección del producto en los alimentos tradicionales.

El objetivo es:

- Conocer los sistemas de envase y embalaje más utilizados en grandes superficies; SRP, box palet,otros.

- Conocer y poder identificar los principales materiales de envase y embalaje y sus características

Objetivo

2

3

INDICE

1. Conceptos de envase y embalaje expositor: SRP

2. Conceptos de envase y embalaje expositor: BoxPalet

3. Diseñar un sistema de embalaje óptimo y su E.T. mínima

asociada.

4

INDICE

1. Conceptos de envase y embalaje expositor: SRP

2. Conceptos de envase y embalaje expositor: BoxPalet

3. Características y comparativa de los materiales de envase y

embalaje mas comunes

5

SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

13

SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

13

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

Criterios de evaluación Consumidor Almacén Tras el

almacenamiento

Centro de

distribución

Fácil de identificar

Fácil de abrir

Fácil de almacenar

Fácil de vender (atractivo, con info,

instrucciones etc)

Fácil de gestionar el residuo

Modularidad de las dimensiones

(optimización del palet)

Optimización del espacio en el lineal

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

Altura de la bandeja < 20% altura del

producto!!!!!!� Diseño (especial atención a la

altura del srp) que permita alconsumidor coger y dejar de nuevoel producto de forma ordenada enel interior del srp.

� El diseño del srp, ha de permitir laidentificación de la variedad, de lamarca y del tamaño/cantidadde la unidad de venta.

� Una recomendación a utilizar esque la parte delantera del srpexpuesto < 20 % de la altura delproducto.

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

Modularidad de los srppara optimizar el espacioen el transporte y en ellineal.!!!!!!

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SRP (shelf ready packaging). Evaluación de los SRP actuales.

Desarrollos de srp existentes en el mercado

� El largo del lineal suele serentre 300 y 1.300 mm. Eshabitual la dimensión de 900mm.

� La profundidad mínima es de400 mm o de 300 en el casode perfumería.

• Aspectos a considerar:• Dimensiones de las

estanterías y lineales.• Compatibilidad con las

dimensiones modularesque recoge la normaISO 3394.

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INDICE

1. Conceptos de envase y embalaje expositor: SRP

2. Conceptos de envase y embalaje expositor: BoxPalet

3. Diseñar un sistema de embalaje óptimo y su E.T. mínima

asociada.

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Box – palets CRITERIOS DE EVALUACION

Criterios de evaluación Consumidor Almacén Tras el almacenamiento

Centro de distribución

Fácil de identificarFácil de abrirFácil de almacenarFácil de vender (atractivo, con info, instrucciones etc)Fácil de gestionar el residuoModularidad de las dimensiones (optimización del palet)Optimización del espacio en el lineal

Box – palets existentes en el mercado!!!!

20

21

Box – palets existentes en el mercado!!!!

22

INDICE

1. Conceptos de envase y embalaje expositor: SRP

2. Conceptos de envase y embalaje expositor: BoxPalet

3. Diseñar un sistema de embalaje óptimo y su E.T. mínima

asociada.

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DEFINICION DE LA ESPECIFICACION TECNICA (E.T.) TRADICIONAL DE ENVASE Y EMBALAJE.

Ficha técnica = Especificación técnica = TDS (Technical Data Sheet) = TDS Packaging Specification = Technical agreement.

� Documento en el que están reflejados todos los datos, que serán de utilidad para

verificar la adecuación del sistema de envase y embalaje a los requerimientos de protección

derivados del producto y de su ciclo de almacenamiento y distribución.

� Documento de trabajo vinculante entre las partes implicadas, donde se definen y

describen las propiedades y características técnicas más relevantes de un E+E.

� Cualquier especificación técnica comporta un valor nominal (pactado o establecido por la empresa

¿cómo?) y unas tolerancias (límites) que variarán en función del grado de ajuste o precisión

exigida. Estas tolerancias necesitan una estrecha colaboración entre el comprador y proveedor.

� Además suelen incluir otro tipo de datos como :

� Planos del sistema de envase y/o embalaje

� Pliegos de condiciones del cliente o empresa

� Condiciones y sistema de protección para la entrega de los envase, embalajes etc.

� Parámetros técnicos según normativa aplicable

� Otros.

24

ESTRUCTURA

25

Ej; CAJA PARA CONGELADOS

26

NORMA DE CALIDAD AFCO

27

OTROS SELLOS CALIDAD: Rule 41

28

¿PARA QUÉ SIRVE UNA E.T.?

Tradicionalmente:

� Documento que garantiza la calidad necesaria de un sistema de envase y embalaje. Otras funciones;

� Evitar errores.

� Facilita el control de calidad.

� Facilitar el flujo de información entre el proveedor y el cliente.

� Facilitar el desarrollo de los Planes Empresariales de Prevención de residuos de envase

en las empresas.

� Facilitar la comparación de precios y prestaciones de un sistema de e+e de diferentes

proveedores, y en definitiva selección.

Actualmente!!!!:

� Herramienta para conocer y evaluar las características técnicas del sistema de e+e en función de los

requerimientos del producto y de las características del ciclo de almacenamiento y distribución.

� Desarrollo de la Especificación técnica óptima ó mínima necesaria, que permite identificar un

sobrembalaje (posibilidad de optimizar) o un embalaje deficiente.

29

El sistema de envase y embalaje óptimo o mínimonecesario es el que reduce el coste total:

• costes del propio embalaje• y costes debidos a daños del producto.

Existe un embalaje óptimo/minimo para unproducto y un proceso de distribucióndeterminado. Si cambia el proceso de distribución o elproducto se requerirá otro sistema embalaje:

o Poco embalaje reduce el beneficio debido a que másproductos son dañados.

o Mucho embalaje reduce el beneficio por los costesañadidos de embalaje son excesivos.

o Para muchos productos hay una cantidad óptima deembalaje que resulta en un elevado beneficio.

Coste Embalaje

Coste Daños

38 23 20 23 34

40 -

30 -

20 -

2 -

10 -

Reducir Daños Daño al Producto

Daños Excesivos al

Producto

Costes actuales

Costes Embalado

Costes Daños

Costes Totales

2 4 10 19 32

36 1019 4 2

Valor

Sistema de Embalaje Correcto

-

-

-

-

-

Minimo

Coste Embalaje

Coste Daños

38 23 20 23 34

40 -

30 -

20 -

2 -

10 -

Reducir Daños Daño al Producto

Daños Excesivos al

Producto

Costes actuales

Costes Embalado

Costes Daños

Costes Totales

2 4 10 19 32

36 1019 4 2

Valor

Sistema de Embalaje Correcto

-

-

-

-

-

Minimo

Fundamento de la E.T. mínima necesaria de un sistema de e+e?

Ventajas de la E.T. mínima necesaria de e+e:

El desarrollo de la especificación técnica (E.T.) óptima ó mínima necesaria de un sistema de envase y embalaje, asegura que el producto llega en condiciones al cliente final dado que:

� Los ensayos de caracterización y de evaluación funcional ( resultados cuantitativos y cualitativos) reproducen los riesgos del ciclo de almacenamiento y distribución del producto (protocolo desarrollado ad – hoc). Importante justificación para los clientes.

� La E.T. es un documento imprescindible para realizar controles de calidad a los proveedores de embalaje, adaptar la calidad de los embalajes a los cambios productivos o del ciclo de distribución.

� Mediante la E. T. de un embalaje se documenta la situación de partida, permitiendo detectar puntos críticos, líneas de mejora/optimización.

� Facilita las gestiones entre la empresa y el proveedor, puesto que en la E.T., no solo se indican los parámetros descriptivos y técnicos de caracterización o de evaluación estructural del embalaje, se incluyen otros posibles como:� Planos acotados, gráficos y datos de como ha de ser enviado el embalaje (paletización). � Características de la impresión del embalaje: ubicación del logo, impresión en general. � Referencia a la necesidad de que el material o el embalaje cumpla con determinados

requerimientos legislativos (ley ó directivas en vigencia), relacionados con envase/embalajey medio ambiente o envase/embalaje y contacto con alimentos etc.

� Herramienta para seleccionar proveedores de embalaje, puesto que permite comparar losparámetros de los embalajes de diferentes proveedores en las mismas condiciones, que junto conel precio y otro tipo de datos, son fundamentales en el toma de decisiones.

31

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN

TECNICA MINIMA NECESARIA, aplicables a envases y embalajes de

papel y cartón: ENSAYOS DE UTILIDAD.

32

Para diseñar un sistema de embalaje óptimo y su E.T. mínima asociada, es

conveniente seguir los siguientes pasos:

1. REALIZAR UN PROTOCOLO DE ENSAYOS de caracterización y validaciónfísico – mecánica y funcional frente a los riesgos del ciclo de distribución delproducto (fase 1).

A. Recopilación de los requerimientos de protección derivados del producto.

B. Analizar el ciclo de distribución y los riesgos asociados al mismo.

C. Caracterizar y Validar el sistema de envase y embalaje (prototipos) medianteensayos. Obtención de los parámetros de caracterización (tradicionales) y de validación(cualitativos y cuantitativos).

2. CALCULO DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD Y REDUCCION DE LARESISTENCIA inicial del sistema de envase y embalaje objeto de estudio(fase 2).

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E.

33

1. REALIZAR UN PROTOCOLO DE ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN Y VALIDACION FISICO –MECANICA YFUNCIONAL FRENTE A LOS RIESGOS DEL CICLO DE DISTRIBUCIÓN DEL PRODUCTO (fase 1),

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E.

34

A. A partir del producto a distribuir

De forma previa a la definición del ambiente dinámico de transporte será importante

conocer “a priori” el mayor número de CARACTERISTICAS INTRÍNSECAS del

producto:

� CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL PRODUCTO

� VIDA UTIL

� FRAGILIDAD DEL PRODUCTO

� EXIGENCIAS DEL CONSUMIDOR

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1)

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FACTORES FISICOS:

TEMPERATURA… temperaturas críticas?

HUMEDAD RELATIVA…

FECHA CADUCIDAD…

PERMEABILIDAD… Vapor or oxígeno?

MIGRACIÓN...

AGENTES AMBIENTALES…

¿Que factores son susceptibles de dañar o deteriorar el producto?

A. A partir del producto a distribuir

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

FACTORES MECANICOS:

COMPRESION… Cuál es la máxima carga“segura” capaz de soportar?

CHOQUE… Alturas críticas de caída y nivelaceleración “G’s”?

VIBRACION...

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i. Conocidos todos los riesgos del entorno

de distribución y su variabilidad en

severidad, cierta cantidad de daño

debería ser esperada.

ii. No es posible diseñar un embalaje que

proteja el producto en cada situación.

Sería demasiado caro.

iii. La mayoría de los riesgos en el proceso

de distribución se pueden minimizar

y o reducir si se analizan y se

incorporan al proceso de selección/

diseño del embalaje.

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

B. Analizar el ciclo de distribución y los riesgos asociados al mismo

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CLASIFICACIÓN DE LOS RIESGOS:

� Mecánicos:

• Compresión (Apilamiento y estabilidad).

• Choques, impactos, caídas.

• Vibración (Resonancia, electricidad estática).

� Climáticos:

• Temperatura (Frío y Calor).

• Humedad (Condensación).

• Presión atmosférica.

• Lluvia, polvo, radiación solar.

� Biológicos, Químicos y Sociales.

B. Analizar el ciclo de distribución y los riesgos asociados al mismo

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

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REGISTRADORES DE IMPACTOS

Un determinado ambiente de distribución puedeser estudiado mediante la introducción deregistradores de impactos en los embalajes.

Estos aparatos consisten en acelerómetros consensores de temperatura y humedad, bateríasrecargables y hardware electrónico (memoria,procesador, filtros, ...)

Graban desde ondas de choque, vibraciones,temperatura, humedad, durante periodos de hastavarias semanas.

Como alternativa, se utilizan datos recopilados(perfiles de vibración etc) en normas, como laASTM o nomas ISTA.

B. Analizar el ciclo de distribución y los riesgos asociados al mismo

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

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PARAMETROS DE CARACTERIZACIÓN:Evaluación de la resistencia del cartón ondulado

ECT, Resistencia a la compresión al canto

FCT, Resistencia a la compresión en plano

Resistencia al Estallido “Mullen”

Resistencia a Perforación

C. Caracterizar y Validar el sistema de envase y embalaje (prototipos) mediante ensayos.

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

40

Se conoce como SIMULACIÓN del TRANSPORTE a la replicación en laboratorio de todos y

cada uno de los RIESGOS a los que puede estar sometido un sistema de envase y

embalaje durante su distribución. Pueden ser ensayos cualitativos y/o cuantitativos.

MANIPULACIONAPILAMIENTOVIBRACIONESCHOQUES/IMPACTOS

SIMULACION DE RIESGOS

PROPIOS DEL CICLO DE

DISTRIBUCIÓN:

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

C. Caracterizar y Validar el sistema de envase y embalaje (prototipos) mediante ensayos.

En base a la información recopilada sobre los requerimientos de protección derivadosdel producto y de su ciclo de almacenamiento y distribución, se establecen lascondiciones de los ensayos a realizar para la caracterización y la evaluación estructural delembalaje (determinación de la idoneidad del embalaje actual/identificación de posibilidadesde optimización).

41

� UNE EN 24180-1:94 "Embalajes de expedición completos y

llenos. Reglas generales para el establecimiento de los programas

de ensayo de aptitud al uso” Parte 1 y 2

� ASTM D4169- “Standard Practice for performance testing

containers and systems”

� Procedimientos ISTA (International Safe Transit Association)

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

Los ensayos se realizan siguiendo las pautas recogidas en diferentes normas:

C. Caracterizar y Validar el sistema de envase y embalaje (prototipos) mediante ensayos.

42

Test sequence -procedure 3E-

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

Procedimientos ISTA (International Safe Transit Association)

ISTA clasifica los protocolos de ensayo según las siguientes Series

COMPRESION (BCT):El propósito de este ensayo es medir la resistencia delenvase/embalaje a la compresión bajo el efecto de una fuerzaejercida perpendicularmente a su superficie. Este ensayo se puederealizar para dos condiciones de temperatura y humedad relativa:• condiciones estándar (23 ºC / 50 % de HR)• condiciones desfavorables del ciclo de distribución (65 ºC / 85 % HRpor ej.),Todo ello con el fin de determinar la influencia de las condicionesclimáticas en el e+e para resistir los esfuerzos de compresión.

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

AP

ILAM

IEN

TO

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

44

AP

ILAM

IEN

TO

CREEP: Evaluar el comportamiento del embalaje ante cargas estáticas aplicadas durantelargos periodos de tiempo.

Este ensayo puede realizarse frente a diferentes escenarios combinados de humedad relativa ycarga estática (contabilizada como % del valor del BCT) variables.

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

Ensayo de Apilamiento a Fuerza Constante(CREEP a 5ºC y 85 %HR - 45 mm )

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 2 4 6 8 10 12 14 16

deformación [mm]

fuer

za[k

g]

0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

100000

tiem

po [m

in]

Fuerza versus Deformación Tiempo versus Deformación

Tendencia Tiempo versus Deformación

def(t) = 2,9431 Ln(t[min]) - 3,72 mm

Peso a soportar en el apilamiento = 450 kg

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

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VIB

RA

CIÓ

N A

LEA

TO

RIA

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

ENSAYO VIBRACION: El propósito de este ensayo seráobservar y analizar el comportamiento del embalaje frente alas vibraciones producidas durante el transporte.

Así pues, los embalajes objeto de estudio se verán expuestosa ensayos de vibración caracterizados por los siguientesparámetros:�Intensidades de vibración (RMS) típicas del ciclo dedistribución y modo de transporte.�Ciclo climático (T, %HR) representativo de la etapa detransporte.�Duración de ensayo representativa de la ruta seleccionada.

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

46

VIB

RA

CIÓ

N+

CA

RG

A+

Tª y H

R

FATIGA: Observar el comportamiento delembalaje ante cargas aplicadas combinadas conlas vibraciones producidas durante el transporte.

Este ensayo se realizará en diferentes escenarioscombinados de humedad relativa, carga eintensidad de vibración (RMS) variables.

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

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ENSAYO DE IMPACTO HORIZONTAL E INCLINADO

CH

OQ

UE

S/IM

PA

CT

OS

OBJETIVO: Estudia el comportamiento decargas paletizadas (efecto de compresión delas cargas traseras sobre las delanteras,estabilidad de la carga paletizada...)

Se produce en diversos ambientes dedistribución: acoplamiento de vagones, palletsen aviones, atraque de camiones, etc.

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

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Riesgo de caída desde distintas alturas y sobre distintas caras

del embalaje:

• operaciones de carga y descarga

• manipulación poco cuidadosa

OBJETIVO: cuantificación de los daños ante una caída

accidental.

ENSAYO DE CAÍDA

ALTURA DE CAÍDA: La tabla

muestra el rango esperado de

altura de caída dependiendo

del peso del embalaje,

resultado de estudios realizados

por organizaciones americanas

(ASTM) e (ISTA).

MA

NIP

ULA

CIO

N

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

Simulación de las condiciones demanipulación I: Impacto mediante giro enarista desde una altura de 20 cm. Ensayode caída rotacional. ISTA 3E. /norma ASTMetc.

El ensayo consiste en elevar uno de los cantosdel palet 10 cm sobre la superficie del suelomediante una barra cuadrangular, elevar el cantoopuesto 20 cm sobre el suelo y dejarlo caer.

La misma operación se realiza sobre el ladoperpendicular de la carga de manera que tantoel lado corto como el lado largo del palet sonensayados.

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 1).

C. Validar el Sistema de Embalaje mediante pruebas de simulación

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2. CALCULO DE LOS FACTORES DE SEGURIDAD Y REDUCCION DE LA RESISTENCIA INICIAL DEL SISTEMADE ENVASE Y EMBALAJE OBJETO DE ESTUDIO (fase 2).

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E.

En la práctica se usa un factor “F” que convierte la Resistencia a Compresión obtenida dellaboratorio a la Resistencia al Apilamiento en el campo real.

� Suele ser un número entre 1 y 10. Generalmente se utiliza muy a menudo el valor de 5

Los factores que debilitan el embalaje son los siguientes:

• Humedad, FH

• Tiempo almacenamiento, FT

• Des-alineamiento del apilamiento, FPP

• Sobrevuelo del embalaje sobre el pallet, FO

• Transporte y manutención, FV

Estos factores se determinan a partir de los pruebas de simulación , o bien apartir de datos teóricos estimados y recopilados en normas.

51

El problema de utilizar un valor fijo de 5 para el factor de corrección es

que algunas veces es muy alto lo cual produce sobre-embalaje, y en

otros, es tan bajo, que hace que el producto sufra daños. En ambos

casos el coste crece.

a) Si no se conocen exactamente las condiciones que el embalaje va a soportar a lo largo de su vida útil no se

podrá conocer con exactitud el factor de corrección.

b) En cambio, si podemos conocer y conocemos las condiciones que el embalaje va a soportar a lo largo de

su vida útil se pueden utilizar los estudios que existen sobre la estimación de cada uno de los factores que afectan a la

Resistencia al Apilamiento.

� ASTM D642-Factor Humedad (FH)

• Las cajas de cartón ondulado absorben rápidamente la humedad lo cual reduce su rigidez.

• Cuanto más grande sea la humedad relativa del ambiente que rodea a la caja más se debilitará ésta.

HR 0% 25% 50% 60% 70% 75% 80% 85% 90% 95%

FH 1.25 1.10 1.00 0.91 0.81 0.75 0.68 0.60 0.48 0.29

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

52

� ASTM D642-Factor Tiempo (FT)

Cuanto más tiempo pase la caja apilada más se debilitará ésta.

� ASTM D642-Factor Des-Alineamiento del Apilamiento (FPP)

Un apilamiento de idénticos embalajes alineados perfectamente en una columna vertical puedealcanzar mayor altura que si las cajas están entrelazadas, debido a que las cajas son soportadas en elprimer caso por las zonas más fuertes, esquinas y paredes laterales. En cambio en el segundo caso,parte de las cajas apoyan en una cara o un lateral, siendo estas las partes más débiles de las cajascomprometiendo la resistencia a compresión.

time 1-2 horas 1-2 días 1-2 semanas >6 meses

FT 0.80 0.60 0.40 0.20

( )13

8 diasLnFT

−=

Tipo En columna Entrelazado

FPP 0.85 0.50

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

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Las cajas entrelazadas se colocan normalmente sobre los pallets para mejorar su estabilidad pero amenudo resulta más costoso por la resistencia mayor de compresión que se le exige al embalaje.

� ASTM D642-Factor Sobre-Vuelo del Embalaje sobre el Pallet (FO)

• Embalajes colgando sobre una arista del pallet pierden soporte de las esquinas y paredes lateralesal no tocar sobre el palet. En este caso dos esquinas y una pared lateral no aportan su resistencia.

• Embalajes colgando sobre dos aristas del pallet pierden soporte de las esquinas y paredes lateralesal no tocar sobre el palet. En este caso tres esquinas y dos paredes laterales no aportan suresistencia.

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

FO Entre 0.33 y 0.58 (Normalmente se utiliza 0.5)

� ASTM D642-Factor Transporte y Manutención (FV)

Las vibraciones durante el transporte han demostrado que causan la pérdida de 1/3 de la resistencia acompresión del embalaje situado en la parte baja del apilamiento, debido a compresiones dinámicasrepetitivas.

FV 0.67

54

Hh

FACTOR DE SEGURIDAD

RCSPE

1FACTOR DE SEGURIDAD s n

SPE

RCSPEF

H hP

h

−→ =

− ⋅

64748

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

� Es necesario conocer los niveles depaletización del mosaico ; n

� Si no es conocido n, se calcula teniendo encuenta que la altura max de la carga paraque pueda ser remontada es de 1,20m.

� n=1,20/ h del embalaje� n-1: número de embalajes que soporta el

situado en el primer nivel de paletización.� P es el peso del conjunto : envase +

embalaje + producto

COMPRESION (BCT):Resistencia del conjunto envase/embalaje + producto a lacompresión, bajo el efecto de una fuerza ejercida perpendicularmentea su superficie.� Dato que se solicita al proveedor de producto (suministra el

producto con una especificación de envase y embalaje concreta)Factor de seguridad:Herramienta para la optimización de los envases /embalajes,Indicador de si un sistema de envase primario + embalaje deagrupación, se puede optimizar:� Los valores recomendados del FS están comprendidos

entorno a 5.

�Si el FS>5, se plantarían medidas deoptimización: Sobreembalaje

�Si está FS<5, significa que el sistema deenvase y embalaje puede sufrir daños a lolargo de la distribución por lo que no serecomiendan modificaciones.

Pn

proveedorsolicitadodatoBCTFS

*)1(

)(

−−−=

OPTIMIZACION DEL SISTEMA DE E+E:

cálculo del FACTOR DE SEGURIDAD (FS).

n-1

Atención!!!!: mosaico con cajas alineadas: se refuerza la resistencia a compresión!! Las aristas son las que peso soportan!!!

55

56

RCA

1FACTOR DE REDUCCIÓN R

H T PP O V

FF F F F F

→ =⋅ ⋅ ⋅ ⋅

R

RCSPERCA

F=

RCSPE

Reducción de resistencia debida al ciclode almacenamiento y distribución:

- Condiciones de Tª y %HR: Fh

- Tiempo de almacenamiento: Ft

- Des-alineamiento del apilamiento: Fpp

- Sobrevuelo del embalaje sobre el pallet: Fo

- Transporte; Fv

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

57

CONDICIÓN DE NO FALLO s RF F→ >

1FACTOR DE REDUCCIÓN R

H T PP O V

FF F F F F

→ =⋅ ⋅ ⋅ ⋅

1FACTOR DE SEGURIDAD s n

SPE

RCSPEF

H hP

h

−→ =

− ⋅

64748RCSPE

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

58

ptECTBCT

ptECTBCT

⋅⋅⋅≅

⋅⋅⋅=

87.5

87.5 492.0508.0

p = 2x + 2y

i. El perímetro afecta al BCT al representar alcartón ondulado que soporta la carga.

ii. El espesor de las paredes afecta al BCT porquedetermina la resistencia de las cuatro caras de lacaja a doblarse.

iii. El ECT afecta al BCT porque determina laresistencia de las cuatro esquinas a romperse.

ECUACIÓN DE McKee

En 1960 Mckee realizó miles de ensayos decompresión sobre cajas de dimensiones varias yfabricadas con diversos tipos de cartón.

Descubrió que solo hacen falta conocer tresfactores para estimar la Resistencia aCompresión de una caja:

• La resistencia a compresión del canto ECT

• El espesor del cartón ondulado.

• El perímetro de caja.

La fórmula es válida para las condiciones:

� Condiciones estándar, 23ºC y 50%HR

� Tipo de caja (RSC y CSSC) fabricadas concualquier tipo de cartón ondulado.

METODO PARA LA DETERMINACION DE LA ESPECIFICACIÓN TECNICA MINIMA NECESARIA DE E+E (fase 2).

59

Casos prácticos.

60

BCT (23 º 50 %)

BCT (8 º 90 %)

Datos caja, mosaico

asociado Peso 1er nivel paletización Fs*

(kg-f) mm (kg-f) mm peso /caja (n-1) kg

REF 1. 783,6 15,6 453,30 13,30 10,00 12,00 120,00 3,78

REF 2. 753,8 14,0 445,80 12,30 10,00 11,00 110,00 4,05

REF 3. 667,6 12,2 388,00 11,00 10,00 16,00 160,00 2,43

REF 4. 847,92 9,0 527,80 9,90 15,00 11,00 165,00 3,20

Desarrollo de la E.T. mínima necesaria para soportar el ciclo de almacenamiento y distribución de un embalaje hortofrutícola.

61

BCT (8 º 90 %)

CREEP (8 º 90 %); BCT y def previstos a los 15 días de almacenamiento coef disminución

(Ft)(kg-f) mm (kg-f) mm %

REF 1. 453,30 13,30 320,64 9,23 0,34REF 2. 445,80 12,30 247,50 6,57 0,49REF 3. 388,00 11,00 437,07 12,47 -0,07REF 4. 527,80 9,90 429,92 7,99 0,22

Desarrollo de la E.T. mínima necesaria para soportar el ciclo de almacenamiento y distribución de un embalaje hortofrutícola.

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t almacenamiento transporte sobrevuelo alineamiento

Fr Fs

Ft Fv Fa Fpp

REF 1. 0,34 0,67 1,00 0,85 5,21 3,78

REF 2. 0,49 0,67 1,00 0,85 3,59 4,05

REF 4. 0,22 0,67 1,00 0,85 7,86 3,20

Desarrollo de la E.T. mínima necesaria para soportar el ciclo de almacenamiento y distribución de un embalaje hortofrutícola.

63

PLAN DE TABAJO: Validación mediante ensayos de T y HR y de simulación del transporte

1 2

21

Desarrollo de la E.T. mínima de la nueva botella de pet

de 1.5 l para agua mineral.

64

La botellas de 48 g + presurización de nitrógeno junto con las mejorasrealizadas en el sistema de embalaje de la carga paletizada es viable (II y III).Analizando los datos, se concluye que el factor de seguridad obtenido para lasbotellas de 48 gramos así como de su respectiva agrupación, es óptimo, por loque se alcanzó una reducción desde 52 a 48 g.

Desarrollo de la E.T. mínima de la nueva botella de pet

de 1.5 l para agua mineral.

ANTECEDENTES:Las referencias objeto de estudio, han sufrido fugas durante un tránsito marítimo de una duración de 20 – 30 días, con destinofinal países árabes, independientemente del nivel de paletización, en el que se encontraban. Los envases a estudiar son (2):

� envases del formato ITALIANO (152 × 94× 323 mm) capacidad de 4 litros, con espesores del cuerpo de 0,24 mm y de latapa 0,26 mm.

� envases del formato NACIONAL (167× 113 × 327 mm) capacidad de 5 litros, espesores de cuerpo 0,24 y tapa 0,26 mm.

OBJETIVO:

El objetivo de esta propuesta es el análisis/estudio del sistema de envase y embalaje utilizado para la distribución de 2referencias de envase, para aceite, con el fin de determinar las causas de la incidencia detectada y poder establecer las posibleslíneas de mejora en el envase primario y/o embalaje de agrupación, elementos auxiliares de paletización, mosaico de paletizaciónetc.

PLAN DE TABAJO:�Realización del protocolo de ensayos:

�Inspección de las referencias objetivo y del sistema de agrupación, tras el protocolo de ensayos 65

RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS MEDIANTE EL DESARROLLO DE LA E.T. MÍNIMANECESARIA: Determinación de los puntos críticos de la lata que ocasionan laperdida de producto en tránsitos marítimos de larga duración.

1.Ensayo de compresión del sistema de envase y embalaje de agrupación + producto. ASTMD 642. (T ambiente y a 60 ºC).

2. Simulación de los efectos del tiempo de apilado: ensayo de creep ante carga constante:60 ºC y 50%HR ( 12h soportando el peso real que soporta el primer sistema de embalaje en la carga).

3. Prueba de temperatura (Procedimiento interno). Las referencias, se someterán a varios ciclosde temperatura donde se evaluará su efecto sobre el sistema de embalaje.

4. Ensayo de caída: 2 posiciones y una altura de caída: 50 cm ( nivel de severidad III )5. Determinación de la altura de caída a rotura .

1. Ensayo de compresión del sistema deenvase y al embalaje de agrupación.ASTM D 642.

� Temperatura ambiente.� Temperatura crítica: 60 ºC.

66

Realización del protocolo de ensayos:

�El envase metálico de la referencia nacional presenta un mejor comportamiento en el ensayo decompresión realizado independientemente de las condiciones de temperatura, frente al envase de lareferencia italiano, tanto en el ensayo realizado de forma individual como el realizado a la agrupaciónmediante caja de cartón ondulado.�La resistencia a la compresión del conjunto envase metálico + aceite mejora levemente con latemperatura 6.9 % (italiano) – 8.6 % (nacional), probablemente como consecuencia de la presión internagenerada por el propio producto a raíz de la temperatura (60 ºC). En el caso de las agrupaciones ocurresimilar 12 % - 10,42 % respectivamente.�Las deformaciones en el envase metálico son mayores en el caso de la referencia italiano,donde además aparecen deformaciones en la zona del tapón, por lo que puede ser una de las causa defuga producto, como consecuencia de una excesiva presión en el momento de la inserción deltapón, que unido con la temperatura faciliten la pérdida de producto.

2. Simulación de los efectos del tiempo de apilado: ensayo decreep ante carga constante:

�Condiciones climáticas: 60 ºC y 50%HR�Tiempo de ensayo: 12h�Carga: Peso real que soporta el primer sistema de embalaje en lacarga.

RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS MEDIANTE EL DESARROLLO DE LA E.T. MÍNIMANECESARIA: Determinación de los puntos críticos de la lata que ocasionan laperdida de producto en tránsitos marítimos de larga duración.

3. Prueba de temperatura (Procedimientointerno). Las referencias, se someterán a variosciclos de temperatura donde se evaluará su efectosobre el sistema de embalaje.

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Realización del protocolo de ensayos II:Incidencias detectadas

ITALIANO :REF –ITALIANO Incidencias detectadas NACIONAL : REF–NACIONAL

(1*) Se aprecian restos de aceite en el contorno del tapón, base superior de envase.

1/3 (40 ºC)(1*) Se aprecia en la parte central de las tres latas un pandeo de 1mm de diferencia con lasanteriores mediciones. 40º C

3/3 (40 ºC)

(2*) Se aprecia en la parte central de las tres latas un pandeo de 1mm de diferencia con lasanteriores mediciones.

3/3 (40 ºC)(2*) Pandeo en parte central. En probeta1, 2mm de diferencia. Probetas 2 y 3 1mm diferencia. 50 ºC

3/3 (50 ºC)

(3*) Pandeo en parte central de las latas, no se aprecian fugas, restos anteriores posible suciedad.

3/3 (50 ºC) (3*) Pandeo central 3/3 (60 ºC)

(4*) Pandeo en parte central de los envases con una diferencia de 2mm con las anteriores mediciones.

3/3 (60 ºC)(4*) Abombamiento base superior del envase y tapón ligeramente levantado zona más cercana asa (ver foto)

1/3 (60 ºC)

(5*) Base superior del envase, ligero abombamiento, más pronunciado en probeta 1.

3/3 (60 ºC) (5*) Abombamiento base superior de la lata 2/3 (50-60 ºC)

(6*) Pandeo parte central. 3/3 (24 h/60 ºC) (6*) Pandeo central 3/3 (60 ºC)

El envase italiano sufre en un mayor grado lainfluencia de la temperatura, en la aparición dedeformaciones, no obstante se trata de deformacionesde entre 1 – 2 mm (poco relevantes), las cualesempiezan a aparecer a partir de los 40 ºC.

Plano Nacional

4. Ensayo de caída.Simulación de la manipulación manual del embalajedurante su apilado en el contenedor.

�Posiciones: En plano y de canto�Altura de caída: 50 cm ( nivel de severidadIII )

Canto Nacional

RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS MEDIANTE EL DESARROLLO DE LA E.T. MÍNIMANECESARIA: Determinación de los puntos críticos de la lata que ocasionan laperdida de producto en tránsitos marítimos de larga duración.

PLAN DE TABAJO:�Secuencia del ensayos de la norma ISTA 3E:

68

RESOLUCIÓN DE INCIDENCIAS MEDIANTE EL DESARROLLO DE LA E.T. MÍNIMANECESARIA: ejecución del protocolo ISTA 3E.

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Validación sistema de envase y embalaje optimizado para exportación

Objetivos y resolución

� Validación del sistema de envase y embalaje, utilizado para bebidas

carbonatadas, en el ciclo de distribución que se realiza a países del

continente Africano, dado que se ha realizado una optimización en las

latas (envase primario) reduciendo el espesor del fondo de los mismos.

� La empresa considera relevante el realizar una simulación previa de los posibles riesgos que se pueden dar.

Resultados

� Determinar la aptitud del sistema de embalaje para soportar largos ciclos de distribución caracterizados por la presencia de factores externos (cargas, choques, vibraciones, condiciones ambientales variables, etc).

� Establecer posibles líneas de mejora en envase primario y embalajes de agrupación, elementos auxiliares de paletización, mosaico de paletización

Caso de éxito 3

OBJETIVO: El objetivo del presente proyecto es la validación del sistema de envase y embalaje, utilizado para bebidas

carbonatadas.

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Optimización sistema de embalaje para envases de cartón laminado para líquidos

Objetivos y resolución

� Estudio de viabilidad de un nuevo sistema de embalaje de agrupación.

� Desarrollo de ensayos de caracterización /validación, en función de las características del ciclo de almacenimento y distribución.

� La empresa considera relevante el realizar una simulación previa de los posibles riesgos que se pueden dar.

� Estudiar la influencia de determinadas referencias de embalaje, como son los intercaladores y la colocación de film estirable o strech hood a la carga una vez paletizada.

Resultados

� Determinar la aptitud del sistema de embalaje para soportar largos ciclos de distribución caracterizados por la presencia de factores externos (cargas, choques, vibraciones, condiciones ambientales variables, etc).

� Establecer posibles líneas de mejora en embalajes de agrupación, elementos auxiliares de paletización, mosaico de paletización tanto como sustituir las actuales cajas de cartón ondulado de agrupación por bandejas de cartón ondulado.

Caso de éxito 4

OBJETIVO: El objetivo del presente proyecto es la optimización del sistema de envase y embalaje para envases

de cartón laminado para líquidos.

71

Patricia Navarro Javierre: [email protected]¡GRACIAS!