Metodi attuali per verificare le perdite

Metodi attuali per verificare le perdite

Attualmente, ci sono quattro metodi principali per il test di tenuta degli imballaggi flessibili:

1/ Rilevamento perdite di CO₂ (automatico o palmare):

Ci sono due tipi di apparecchiature che possono essere utilizzate:

A/ Rilevamento automatico:

Un gas rilevabile (solitamente CO₂) viene iniettato in tutte le confezioni degli alimenti. Su un nastro trasportatore, ogni pacco viene compresso. Una testina di rilevamento rileva eventuali perdite di CO₂. I pacchi difettosi vengono rifiutati.

Principali vantaggi:

1. 1. Il test non è distruttivo, purché il cibo sia compatibile con il gas che viene iniettato nella confezione.
  2. Può essere installato sulla linea di produzione e testare il 100% dei prodotti.
  3. È veloce.
  4. Non necessita di materiali di consumo (setto).

Svantaggi:

1. 1. Non vengono rilevate perdite inferiori a 500 μm.
  2. È il metodo più costoso.
  3. La CO₂ deve essere iniettata o presente nella confezione e il cibo deve essere compatibile con essa.
  4. L’imballaggio deve essere trasparente.
  5. È un test buono/non buono. Nessun dato viene registrato o fornito. Pertanto, non puoi usarlo per migliorare il tuo processo.

B/ Rilevamento manuale: un gas rilevabile (solitamente CO₂) viene iniettato in un imballaggio alimentare. Un dispositivo portatile viene utilizzato per rilevare una perdita di CO₂.

Dispositivo di rilevamento manuale di CO₂

Principali vantaggi:

1. Posizione della perdita.
2. Funziona senza materiali di consumo.

Svantaggi:

1. Manuale anche molto dispendioso in termini di tempo.
2. È solo un test buono/non buono.
3. Il cibo confezionato deve essere compatibile con la CO₂.

2/ Test di immersione:

È probabilmente il test di tenuta più comunemente usato per gli imballaggi alimentari oggi al mondo. Segue ASTM F2096–02 = Metodo di prova standard per il rilevamento di perdite grossolane negli imballaggi mediante pressurizzazione interna (prova a bolle). La sensibilità del metodo è ridotta a 250 µm con una probabilità dell’81%..

Procedura operativa: Un imballo viene immerso in un serbatoio d’acqua. La/le perdita/i viene/e rilevata/e iniettando aria compressa nell’imballaggio flessibile o forzando una bolla fuori dalla confezione con l’aiuto del vuoto. Esistono anche dei test in cui la confezione viene immersa nell’inchiostro colorato, e l’inchiostro viene poi risucchiato nella confezione grazie al vuoto. Il contenuto contaminato dall’inchiostro indicherebbe che c’è una perdita.

Vantaggio principale:

L’unico vantaggio del metodo ad immersione è che è possibile visualizzare con precisione dove si trova la perdita (ma questo a condizione che la perdita sia abbastanza grande da essere vista durante la durata del test)..

Principale svantaggio:

Il problema principale è che funziona solo per perdite grossolane: combinate, le 4 micro perdite a sinistra equivalgono a un singolo foro di 50µm, e dobbiamo rilevare almeno una perdita di 20µm per proteggere il cibo nella confezione. (I prodotti Astaara rileva perdite da 5 µm in poi.

Il tempo di attesa stimato per vedere una singola bolla fuoriuscire dal pacco sopra va da 15 minuti fino a un’ora. Le 4 micro perdite non verranno quindi rilevate con un test di immersione dopo il tempo stabilito secondo ASTM F2096-02. Il test verrà interrotto molto prima che fuoriesca una bolla.

Se l’alimento è confezionato in Atmosfera protettiva (MAP), la miscela dei gas perderà come se fosse una singola perdita di 50µm, più che sufficiente a compromettere la durata di conservazione.

Inoltre, l’umidità sarà in grado di penetrare nella confezione.

Ulteriori svantaggi:

1. Il ciclo è molto lungo e non sei sicuro di dover aspettare per vedere una perdita. La maggior parte delle volte verrà fermato prima che succeda qualcosa.
2. Il test dipende completamente dall’abilità e dall’attenzione dell’operatore: nessuna automazione.
3. Non esiste una misurazione della dimensione della perdita. Non sono disponibili dati per migliorare l’integrità della sigillatura.
4. Esiste il rischio di contaminazione dovuta all’acqua (l’acqua è vietata in prossimità delle linee di produzione nella maggior parte dei Paesi).
5. Ha bisogno di materiali di consumo (setto).

3/ Decadimento della pressione:

L’80% dei dispositivi di rilevamento perdite industriali utilizza oggi il principio del decadimento della pressione.

È molto efficace per misurare le perdite per prodotti rigidi, la cui forma non cambia quando viene messa sotto pressione.

Procedura operativa: Una confezione viene pressurizzata con aria compressa. Quando la pressione raggiunge il valore impostato, la valvola viene chiusa e un trasduttore di pressione misura se c’è una caduta di pressione nell’anello chiuso. Se non c’è caduta di pressione, non c’è perdita.

(a) = air supply (b) = valve

Vantaggio principale:

Ci sono alcuni dati.

Principale svantaggio:

La misurazione precisa di una perdita misurando il decadimento della pressione è precisa e affidabile solo se il volume del campione non cambia durante la misurazione.

L = (V x P) / ΔT <=======> Perdita = Volume x Pressione per un determinato periodo di tempo.

L = valore della perdita. V = volume del campione. P = pressione. T = tempo.

Per una misurazione precisa, il volume deve essere costante mentre vengono misurate le variazioni di pressione.

Per quanto riguarda gli imballaggi flessibili, il “decadimento della pressione” non è quindi adatto poiché il volume cambia durante il test. Il metodo è sufficiente per identificare se c’è una perdita o meno, ma la misurazione non sarà molto precisa.

Altri svantaggi:

1. 1. Questo metodo è sensibile al volume misurato. La stessa perdita di 30 µm verrà rilevata su un campione da 0,5 litri, ma non su un campione da 3 litri.
  2. Il volume testato è il volume dopo la chiusura della valvola, il che significa che include il volume di aria nel tubo, che per piccoli campioni può essere la metà del volume testato. Ciò riduce la sensibilità complessiva.
  3. Ha bisogno di materiali di consumo (setto).

Conclusione: i prodotti che utilizzano il “decadimento della pressione” sono stati sviluppati per applicazioni industriali molto più grandi, ad esempio parti automobilistiche con alloggiamenti rigidi. Sono in grado di rilevare le perdite negli imballaggi flessibili, ma non sono tuttavia adatti a misurarle in modo molto preciso.

4/ Misura di portata a pressione costante:

Misura di portata a pressione costante:
La misurazione della portata a pressione costante è l’unico metodo affidabile per misurare una perdita in un imballaggio flessibile. Segue DIN 55508-1 del 01/02/2018. Il test di tenuta degli imballaggi flessibili è un’applicazione limitata rispetto, ad esempio, al test di tenuta dei componenti automobilistici e quindi sono pochissimi i produttori di apparecchiature per il test di tenuta che lo propongono.
.

(1) = flow (a) = constant pressure source

(b) = mass flow sensor (c) = sample

Procedura operativa: Un campione viene pressurizzato con aria compressa proveniente da una sorgente a pressione d’aria costante. Una volta che il campione è completamente gonfiato, il flusso si interrompe e il sensore di flusso di massa indicherà zero “SE C’È UNA PERDITA ZERO”.

Tuttavia, se il campione perde, le molecole (il flusso) continueranno attraverso il sensore di flusso di massa dopo che il campione ha completato il gonfiaggio e il valore del flusso rilevato dal sensore di flusso di massa dopo che il campione è stato completamente gonfiato sarà uguale al valore della perdita.

Vantaggio principale:

Può essere utilizzato per testare qualsiasi tipo di prodotto, alloggiamento solido o imballaggio flessibile.

Svantaggio:

Non individua con precisione la posizione della perdita.

5/ Conclusione.

Dei quattro metodi tradizionali sopra utilizzati per identificare e misurare le perdite, solo la “misurazione del flusso a pressione costante” è adatta e affidabile per testare gli imballaggi flessibili.

Questo è il metodo che è stato selezionato per sviluppare la gamma di prodotti Astaara, garantendo precisione e affidabilità totali.