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Febrero de 2010 Página 1 de 2

Método IMPEE: comportamiento de envases flexibles ante cambios de altitud durante distribución

Por Ing. José Antonio Rodríguez Tarango

Conozca las fórmulas que predicen si un envase puede colapsarse o inflarse, dependiendo de los cambios de altura, según José Rodríguez, presidente del IMPEE.

Hemos tenido varias experiencias profesionales en las que un envase colapsa, se infla y presenta rompimiento de sellos y fugas, quedando el contenido expuesto al medio ambiente. Esto ocurre cuando el producto es transportado desde una región geográficamente alta hacia una al nivel del mar, o viceversa.

Este fenómeno tiene lugar debido a los cambios de presión atmosférica que sufre el envase, ya que la atmósfera dentro del empaque resulta diferente a la de su exterior, lo que genera un diferencial de presión responsable del efecto de colapsamiento, o de que el envase se infle.

En el IMPEE hemos desarrollado una metodología para predecir el efecto que tendrá un cambio de esta naturaleza en un envase determinado, justo antes de distribuir el producto, para no encontrar sorpresas de colapsamientos, debilitamiento de sellos y fugas de producto. La aplicación de esta metodología garantiza que nuestro sistema de envasado sea el correcto y que el producto llegue en perfectas condiciones a su destino final.

Cuando un envase está sellado o cerrado en forma hermética, con una atmósfera no modificable dentro del empaque, puede suceder una de las siguientes situaciones:

1. Cuando el envase es transportado de una región geográficamente alta a una baja, la presión externa del envase es mayor a la interna, es decir, existe un diferencial de presión negativo. En dado caso, el envase tenderá a colapsarse, teniendo varios efectos estéticos, y es posible que se presenten fugas de producto si éste ha sido llenado con muy poca cámara de aire. En el caso de las bolsas de frituras, por ejemplo, esta pérdida de volumen interno puede afectar al producto, porque al disminuir el volumen de aire el contenido puede maltratarse mecánicamente en mayor grado.

2. Cuando el envase es transportado de una región geográficamente baja a una alta, la presión externa al envase es menor a la interna, es decir, existe un diferencial de presión positivo. En este caso, el envase tenderá a inflarse, teniendo efectos de abombamiento. En cuanto a los envases flexibles, el incremento de la presión interna puede aplicar una fuerza excesiva sobre los sellos, debilitándolos o (en algunas ocasiones) venciéndolos, lo que redunda en la apertura del envase.

Paso 1
Es necesario entender el fenómeno físico involucrado en esta situación, para lo cual se debe conocer que la presión atmosférica promedio en nuestro planeta, al nivel de mar (0 m snm, cero metros sobre el nivel del mar), es de 760 mm Hg (milímetros de mercurio). Esto constituye la mayor presión atmosférica a la que es sometido cualquier objeto sobre la superficie del planeta. A medida que un artículo es transportado a tierras altas, esta presión atmosférica disminuye, por lo que la presión atmosférica está en relación directa con la altitud de la región donde se encuentre el objeto y está determinada por la siguiente relación:
P = 760 – 0,076 (A)

Donde:

P = Presión atmosférica en mm Hg.
A = Altitud en metros sobre nivel del mar (m).

Por ejemplo, si se requiere conocer la presión promedio que existe en la Ciudad de México, que se encuentra a 2308 m snm, se aplica la fórmula de la siguiente manera:

P = 760 – 0,076 (2308) = 760 – 175,408 = 584,59 mm Hg.

En el caso de la ciudad costera de Acapulco, México, que se encuentra a 28 m sobre el nivel del mar, tenemos una presión de:

P = 760 – 0,076 (29) = 760 – 2,204 = 757,79 mm Hg.

Si consideramos que el producto es fabricado en Ciudad de México y, posteriormente, enviado a Acapulco, se tiene el siguiente diferencial de presión (DP) de la siguiente manera:

DP = P(Ciudad de México) – P(Acapulco) = 584,59 – 757,79 = - 173,2 mm Hg (nótese el signo negativo).

Por el contrario, si el producto es elaborado en Acapulco y enviado a Ciudad de México, se tiene el siguiente cambio de presión:

DP = P(Acapulco) – P(Ciudad de México) = 757,79 – 584,59 = 173,2 mm Hg (nótese el signo positivo).

Paso 2
Para determinar el efecto que tiene el diferencial de presión en el sistema de envasado (para lo cual se pueden realizar pruebas que simulen dicho diferencial) se recomienda utilizar una cámara de vacío que permita efectuar estos cambios de presión de magnitud conocida.

Caso 1: Colapsamiento del envase de plástico
Para el caso de presión negativa en un envase rígido de plástico, una prueba consiste en ubicar el envase vacío sobre una superficie sellada y proceder a sacarle el aire hasta obtener un vacío igual a la presión, que en nuestro ejemplo es de – 173.2 mm Hg. Si el envase se colapsa, esto mismo le ocurrirá a los empaques que sean enviados de la Ciudad de México a Acapulco, y aunque no se presenten derrames, la estética del producto en el anaquel será extraña e inadecuada:

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Mauricio
27 de mayo de 2019 a las 17:59

Estimado Ing Jose Rodriguez, le escribo en representación de un grupo de alumnos de la Universidad Católica San Pablo ubicada en la ciudad de Arequipa-Perú. Queremos poner en contacto con usted, ya que tenemos planeado la elaboración de un proyecto tomando en cuenta como base la información que se encuentra dentro de su investigación. Agradezco su pronta respuesta, saludos

Moraima
26 de septiembre de 2019 a las 09:59

Estimado, Muchas gracias por su interés en nuestros instituto me podría proporcionar un correo y numero telefónico para poder comunicarme con ustedes y poder mandar toda información correspondiente Quedo en espera de sus comentarios Saludos cordiales, Moraima Ramirez 55-40-47-33-61

oscar
14 de enero de 2019 a las 20:24

Envió de Lima mermeladas en envases de vidrio y tapas metálicas llenadas en caliente que cuando enfrían se obtiene una presión de vació de -17 psi, pero cuando llegan a La Paz (4000 msnm) llegan sin vació (Tapas hinchadas) . que presión de vació deben tener para que no ocurra esto??

Moraima
26 de septiembre de 2019 a las 10:15

Estimado Ing Oscar, Me podrías proporcionar un numero telefónico y correo para poder darte la información que necesita Quedo en espera de sus comentarios Saludos cordiales, Moraima Ramirez 55-40-47-33-61

oscar
14 de enero de 2019 a las 20:14

ok...estoy de acuerdo con sus cálculos, pero como soluciono el problema? Envió envases de vidrio con mermeladas de Lima-Perú (0 msnm) a La Paz-Bolivia (4000 msnm). mis envases llegan hinchados.

FRANCISCO ROMERO
23 de abril de 2019 a las 10:02

Tienes que igualar las presiones, es decir debes empacar de tal forma que se genere una presión de vacío mucho menor a la actual que tienes, como consigues esto? Te voy a dar una pista contenido neto y dimensiones de envase.

bahjat
09 de octubre de 2018 a las 11:04

empaco toallas humedas en Guayaquil (nivel del mar)y las transporto a Quito (2700 metros de Altura ) se inflan los envases flexibles . Como proceder a envasar para evitar tal efecto ? Gracias

Octaviano
19 de julio de 2018 a las 12:04

tenemos una situacion que las bolsas donde empacamos productos al vacio, las cuales enviamos de una altura al nivel del mar a una altura de 2000 metros y llegan infladas y terminar por abrir las cajas

Jeaneth
18 de abril de 2018 a las 08:54

Me aclaró ciertas dudas, gracias

jimmy
03 de febrero de 2018 a las 10:35

tengo baldes de liquido hidraulico de 19 litros. q los llevo de Lima ( o metros) a altura de sierra peruana; 3500 metros. El liquido sale por los bordes de la tapa cuando los transporto hasta esa altura. Q solución puedo tomar para que no suceda eso. Es decir para que el líquido no salga por los bordes de la tapa. Gracias por la respuesta.

Juan Carlos Cruz
24 de agosto de 2017 a las 13:04

Buenas tardes Mi duda es ¿cual es el efecto de la diferencia de altitud sobre envases al alto vació?, ¿se pierde vacío por tal efecto? ¿o es a causa de la barrera del envase o perdida de hermeticidad del sello? Saludos

Cristina Restrepo
09 de junio de 2017 a las 13:23

Hola a todos, Si empaco una capsula en cafe en Colombia y tiene destino USA. Que consideraciones debo revisar en términos del cambio de altura en el transporte via puerto marítimo cartagena.

daniel
24 de agosto de 2016 a las 08:56

en el caso de un envase que viaja de Bs As a Chile , el diferencial de presión es 332,6 mm Hg,positivo.Que vacio tengo que generar para simular el transporte.gracias

Leonel
26 de mayo de 2016 a las 09:50

Una consulta: Si de Inglaterra me envían 300 bidones plásticos vía marítima hasta Puerto Limón Costa Rica y de allí vía carretera a la ciudad de San José, porqué solamente llegan inflados aprox el 50% de los bidones? Es posible que si dos bidones vienen en una caja de cartón, uno sufra inflación y el otro no? Gracias por su ayuda en este caso


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