MERCOSUR –Mejoramiento de Diseño de Embalajes de Productos Alimenticios - Período de ejecución: 10 Jul 2006 a 14 Nov 2006 (F4 a F5) - Países: Argentina, Paraguay, Uruguay - Actividades: (1) Envases de leche (sachet): Evaluación, diseño de embalajes, ensayo de caídas, ensayo de compresión, pruebas de nuevos materiales (2) Potes de Yogur: Ensayo sensorial, ensayo de reventamiento de la tapa de aluminio. (3) Potes de Dulce de Leche: Ensayo de vibración, prueba de los nuevos materiales p/ tapa de aluminio Tsuyoshi KAGE (Miembro de la Misión JICA)

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Problemas en productos lácteos

Rasgado de tapa de aluminio

Pérdidas en sachet de leche

Pérdidas de dulce de leche

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Diseño del Embalaje – Objetivos

Diseño de embalaje – Objetivos del embalaje - Nivel de Seguridad - Higiene - Nivel de Protección (Resistencia física, térmica, al agua, propiedad barrera al agua y gas) - Operatividad (facilidad envasado, aptitud mecánica, aptitud de llenado)

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Características del sachet de leche y puntos de estudio

• - Características (1) Ahorro de materia prima. (2) Costos reducidos. (3) Los residuos luego del consumo son de pequeño volumen (4) Aumento de durabilidad por medio de multiplicación de capas barrera • Buena competitividad con envase tipo Brick

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Métodos de sellado de sachet de leche

Calefac.1cara

Calefac.2caras

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Sellado por corte en caliente

Ancho de sellado insuficiente

Ancho sello 5mm

• El método consiste en sellado con corte simultaneo con una cuerda de piano calefaccionado. El sellado es de baja confiabilidad. ・ Sellado de 5 mm Sello mas estable.

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Ensayos de resistencia de sachet de leche

• Ensayo de Caída: H = 1,0 m x 2 caídas H = 1,4 m x 2 caídas

• Ensayo de Compresión P= 20,40,60,80,100 Kg

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Ensayos de resistencia de sachet (AR) Altura Caída Empresa

Metido calentam.

1,0m

1,4m

Carga de Compr. Kg

A

2 caras

1

2

40-100

B1

1 cara

1

1

100

B2

1 cara

0

0

100

B3-Y

1 cara

0

0

100

C-Y

1 cara

2

2

40-80

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Ensayos de resistencia de sachet (UR) Altura Caída Empresa

Método calentam.

1,0m

1,4m

A

2 caras

1

3

B1

2 caras

2

0

B2

1 cara

0

0

B3-Y

1 cara

1

1

C-Y

1 cara

4

0

D-Y

1 cara

2

2

Carga de Compr. Kg

60-100

20

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Ensayos de resistencia de sachet (PY) Altura Caída

Empresa

Metodo calentam.

1,0m

1,4m

Carga de Compr. Kg

A1

2 caras

0

0

80-100

A2

1 cara

1

0

60-80

B1

1 cara

0

0

80-100

B2-M

1 cara

0

0

60-80

B3

1 cara

2

2

40

F

1 cara

1

1

60-80

G

1 cara

1

3

60-80

L

1 cara

1

1

40-60

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Ensayos de vibración de sachet de leche • Prueba reproducción de pérdidas Aceleración：1,5 G Frecuencia：5-9Hz Tiempo：30-45 min Puntos de falla： sello superior cuerpo otros, aparición poros

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Características del polietileno Ｌ－LDPE （comparación con el LDPE） • Alta resistencia de sello (resistente y liviano) • Sellabilidad c/impurezas • Propiedad Hot Tack • Resistente al impacto • Resis. contra pin holes • P. fusión, Res. térmica altas （Proceso c/maquinas obsoletas es dificil）

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Mejoramiento de Sachet (Py) -Mejoramiento Envase: Prueba con film mejorado con mayor % L-LDPE en10 - 20% -Ensayo de sellado en caliente con impregnación: Alto rango de temperaturas. -Provision de L-LDPE en MERCOSUR: El costo desciende un 2% -Resultados empresa A: Fallas en sellado de fábrica descendió 50%+ Ensayo de transporte real, descendió 50%+ Mejorando QC en productos normalesÆReducción % Fallas

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Diseño ideal de sachets de leche • Mejora en Sellado 1. Cuerpo: sello x juntura 2. Sello sup/inf: 5mm ancho •

Mejora en material Aumento % L-LDPE Perfeccionamiento QC

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Material de tapa de potes de yogur (1) Tapa de foil aluminio （40-50μ） - Reacción química c/ producto (descomposición por ácidos o alcalinos) Ej. Observado en AR y BR - Pin-Holes durante el transporte - Rasgado en apertura de pote (2) Tapa de Al por deposición - Renovación equipos, “curling”

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Características del foil de aluminio • • • • •

Material AL 99.3％ foil blando（espesor:7-200μ) Representa alto consumo de energía Buenas propiedades barrera contra gases Barrera anti-lumínica Propiedades decorativas por su brillo metálico

• Facilidad de corte-rasgado • Poros （por fricción, punzonado, plegado) • Puede utilizarse laminado sobre film plástico

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Film por deposición de aluminio • El aluminio se lo vaporiza al vacío y se produce una deposición de una película delgada de AL sobre papel o film. • Buenas propiedades de barrera para gases y protección contra la humedad, similar al foil de Al. • Resistente a la generación de poros. • Con espesores de 50nm equivale a un foil de aluminio de espesores 1/100 a 1/200. • Se presenta mat. transparente con película de oxido de Silicio.

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Reproducción de fallas en dulce de leche mediante ensayos de vibraciones

Embalado c/potes invertidos en 2 capas

Fallas de transporte

Muestra:caja inferior de 5 apilados

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Ensayos de vibración de cajas de Dulce de Leche

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Reproducción de fallas en dulce de leche por ensayos y su solución Micro fisura (ampliada)

Fallas en ensayos de vibraciones

Tapa calada (anillo)

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Ensayos de vibración Potes D.de Leche (mejorado)

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Ensayo de Compresión de potes

Con 400N la deformación es de 9mm

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Fatiga de material en tapa de aluminio

• Presenta oscilaciones entre 20-40Hz • Se generan poros (pin holes) • Se producen pérdidas • Solución: Utilizar film PET con foil de aluminio

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Transporte en altura (C.Andes)

En zona llana (tapa concava)

A 3200m de altura（-250mmHg）

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Film PET con foil de aluminio (PET12μ/Aluminio 50μ)

Tapa de Film PET con aluminio

Tapa convexa por inyección de aire

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Ensayo de vibraciones de la tapa de foil de aluminio mejorada

Aparecen poros (pin holes)

El AL presenta fisuras pero no se producen pérdidas

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Tapa de foil de aluminio para Yoghurt Material mejorado • Preparativos para pruebas finales en Uruguay y Paraguay Mat. Usual: Al36～40μm Mejorado: ⇒PET12μm/ Al36～40μm ⇒PET12μm/ Al20～30μm

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Tapa de foil de aluminio mejorado Análisis de Costos Especificación

Costos （US＄/100 u）

Usual

Foil de Aluminio 50μ

0,81

Mejorado

Aluminio 38μ/PET12μ

0,77

Condiciones: Foil de AL.（20～50μm）： 6US$/kg, dens 2.7ｇ/cm3 Film PET(12μ)： 3.5 US$/kg, dens 1.4ｇ/cm3 Laminado en Seco ： 0.1 US $/ｍ2

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Reducción de consumo de aluminio y Reduccion de CO2 ・Proceso de fabricación del aluminio Bauxita （tratado con NaOH）⇒Al2O3（Alumina） ⇒ Separación x proceso eléctrico Æ aluminio metálico ・Consumo electricidad: 20KWh/kg metal ・Generación de CO2 Caso Japón：9,35kgCO2/kg metal （mayoría G. térmica） MERCOSUR：mayoría hidroeléctrica (algunos con 52% térmica) ・Exportadores de AL al Japón：Brasil, Argentina

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Propuestas para la Reduccion del indice de daños en productos 1. Mejora de diseño envases

2. Mejora en distribución

・Sachet de leche （1）Mejora sellado en caliente ・Pasar de sellado x solape a juntura ・Pasar de sello x fusión a sello con 5mm de ancho （2）Aumentar % de L-LDPE （3）Perfeccionar control de calidad

（1）Incorporar separador horizontal entre capas en cajas de cartón （2）Eliminar salientes, fisuras en canastas plásticas （3）Eliminar daños y clavos salientes en pallets de madera （4）Mejorar método paletizado evitando cargas fuera de área base.

・Tapa de foil de aluminio： ・Usar laminado con film PET