El efecto de la humedad en los embalajes de cartón corrugado

El efecto de la humedad en los embalajes de cartón corrugado

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Resulta muy común que, al envío de una mercancía, existan daños del producto debido a que el embalaje de cartón corrugado no resistió a la manipulación y la estiba del producto. Este es uno de los factores importantes en la pérdida de resistencia original de la caja: Su incremento de humedad.

Las cajas de cartón corrugado están elaboradas a partir de papeles, y estos a su vez fabricados principalmente a partir de celulosa, la cual tiene como característica natural el ser altamente higroscópica; y se debería partir del hecho de que una caja, al momento de ser fabricada, se considera con un porcentaje de humedad prácticamente nulo. Esto hace que la caja fabricada tenga una mayor resistencia al ser más rígida.

Ahora bien, cuando el producto es enviado en el proceso de distribución a zonas con una humedad relativa más alta, la caja de cartón tenderá a absorber esta humedad y, por consiguiente, disminuirá la rigidez y su resistencia a la estiba tendrá un decremento significativo. Recordemos que la resistencia a la compresión o a la estiba puede ser determinada en forma directa a través del equipo BCT (Box Compression Test), que se muestra en la Foto 1 .

O, en forma indirecta, a partir de la determinación del ECT (Edge Crush Test), método que mide la capacidad de compresión de una sección de la caja. O a partir de la determinación de la rigidez del cartón (Foto 2) .

Una forma común de solucionar este tipo de situaciones, que en muchas ocasiones no son entendidas en su totalidad, es incrementar la resistencia a la compresión de la caja, con su respectivo incremento de costo, siendo esta forma la menos conveniente de abordar esta problemática. Considero que la solución se debe dar en dos aspectos, el primero controlando la capacidad de absorción de humedad del cartón a partir de dos métodos:

1. Medidor de humedad. Este método nos permite determinar en un momento específico la humedad con la que cuenta el cartón, así puede determinarse el porcentaje de humedad al momento de la recepción de las cajas, o cuando se fabrican los productos, es decir, al utilizar la caja para poner el producto terminado; finalmente, para medir la humedad cuando el producto se encuentra en el lugar de destino. De esta manera se pueden determinar las variaciones de humedad que ha sufrido el material, entendiendo que un incremento de humedad repercutirá en el desempeño de la caja (Foto 3) .

Esta información resulta fundamental para predecir el comportamiento de la caja en su operación ya que, por ejemplo, en el caso de que una caja tuviese una humedad inicial de 1%, al llegar a su destino en una costa, donde existe una humedad en el medio ambiente de 85%, el cartón después de unos días habrá absorbido humedad llegando a tener 8%, por lo que presentará un incremento de 7% conforme a la humedad inicial. Este incremento tendrá una disminución de la resistencia a la compresión de la caja de acuerdo a la siguiente gráfica:

% Incremento de humedad Factor de reducción % Incremento de humedad Factor de reducción
Sin incremento........................................... 1
1 0,933 21 0,233
2 0,871 22 0,218
3 0,812 23 0,203
4 0,758 24 0, 189
5 0,707 25 0,177
6 0,660 26 0,165
7 0,616 27 0,152
8 0,574 28 0,144
9 0,536 29 0,134
10 0,500 30 0,125
11 0,467 31 0,117
12 0,435 32 0,109
13 0,406 33 0,102
14 0,379 34 0,095
15 0,354 35 0,088
16 0,330 36 0,082
17 0,308 37 0,077
18 0,287 38 0,072
19 0,268 39 0,067
20 0,250 40 0,063

Para nuestro caso si consideramos que la compresión original era de 250 Kg, la compresión final de acuerdo a la relación anterior será de:

Cf = 250 x 0.616 = 154 Kg

Lo cual implica una pérdida significativa de la resistencia a la compresión, ya que si el producto pesa 15 Kg, con una resistencia de 250 Kg permitiría una estiba de 16 cajas apiladas una sobre otra, mientras que con la compresión final solo se podrán estibar 10 cajas, por lo tanto si el material ha sido diseñado para soportar una estiba de 16 cajas, con toda seguridad al momento que el producto llegue a su destino se tendrán problemas de estiba en los almacenes.

2. Control de la humedad. Una forma eficiente de evitar que el cartón sea afectado por la humedad es el definir un tipo de cartón o papeles que tengan una capacidad muy baja de absorción de humedad, aspecto que los fabricantes saben controlar bien a partir de la formulación propia de los papeles.

 Pero la pregunta es ¿cómo el usuario puede verificar esta capacidad de absorción de humedad? Y la respuesta es: A partir de dos métodos. Uno muy sencillo es el método de la gota de agua que consiste en poner una gota de agua sobre la superficie del cartón, y cronometrar el tiempo que dicha gota humecta la superficie bajo la gota, es decir, el tiempo que tarda esta superficie en cambiar de color debido a la humectación de las fibras (Foto 4) .

Y la otra forma es a partir del aparato de COBB, que consiste en una sección circular puesta sobre el material a analizar (Foto 5); material que previamente se ha pesado. Posteriormente se coloca agua sobre la muestra y, después de un tiempo específico, se pesa el material para determinar qué cantidad de agua absorbió este material, obteniendo finalmente un dato medido en g/cm2, es decir, la cantidad en gramos de agua absorbidos en cada centímetro cuadrado del cartón.

Esta prueba nos permite determinar la capacidad de cada material de absorber o no la humedad del medio ambiente así, por ejemplo, tenemos que un cartón sin tratamiento podría tener un COBB de 640 g/cm2, mientras que un cartón con tratamiento solo tendría un COBB de 40 g/cm2. Sería muy interesante poder correlacionar directamente el COBB con la resistencia a la compresión de la caja, estudio que posteriormente podremos incluir en las investigaciones del Instituto Mexicano de Profesionales de Envase y Embalaje, IMPEE.

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