Efecto de los cambios de altitud en los envases flexibles y rígidos (Segunda parte)

Efecto de los cambios de altitud en los envases flexibles y rígidos (Segunda parte)

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Vea la primera parte de este artículo: Efecto de los cambios de altitud en los envases flexibles y rígidos (Primera parte).

 

Analizamos que cuando se lleva un producto de una parte alta a una parte baja, el envase tenderá a aplastarse. Este efecto se debe a que la presión atmosférica en el lugar donde se envasa el producto es menor a la del lugar de destino; es decir, la presión fuera del envase será mayor que la presión dentro del envase y este hecho generará un colapso si es que el envase no está diseñado para resistir este cambio de presión atmosférica.

Por supuesto, lo anterior no aplica en el caso de envases que son lo suficientemente rígidos, como los de vidrio, hojalata, o incluso aquellos de plástico que están elaborados con una pared gruesa que pueda evitar la deformación. Otra situación que puede presentarse, en el caso de envases rígidos, es que este gane tanto volumen que llegue deformado al destino final, así, un fondo originalmente cóncavo puede adoptar una forma convexa, generando problemas de estabilidad. 

En estos casos mencionados va a depender del diferencial de presión que exista entre uno y otro punto de distribución; es decir, si se traslada un producto fabricado a una altitud de 3300 m sobre nivel del mar, en donde la presión atmosférica es de 509 mm Hg, a una ciudad en la playa, en donde la presión atmosférica es de 760 mm Hg, el diferencial será de 251 mm Hg. La solución en este caso sería desarrollar un envase que tenga una resistencia al colapso mayor a los 251 mm Hg y así se puede garantizar que el envase no se colapse durante el trayecto. 

Es posible reproducir estas situaciones a modo de pruebas de laboratorio. De esta forma, aseguraremos que el producto no tendrá problemas de distribución. En un esquema de pruebas, de bajo costo y riesgo, hemos identificado las siguientes situaciones que pueden presentarse en los envases rígidos y proponemos pruebas para la verificación, análisis y recomendación en el diseño de los envases analizados: 

Evaluación de hermeticidad y fugas

En el caso de los envases rígidos también se puede realizar esta prueba basado en el equipo de vacío. Para esta prueba se prepara la cámara de vacío con agua y dentro de esta se coloca el envase; al momento de succionar, por medio del vacío en la atmósfera interna de la cámara, podremos observar si el envase presenta alguna fuga, la cual será inmediatamente visible porque el envase empieza a burbujear. Esta prueba nos permitirá saber si el sistema de tapado del envase está siendo realmente eficiente y mantendrá la hermeticidad y por tanto la protección del producto. 

Presión de colapso de un envase rígido

Existe una metodología muy sencilla para evaluar con qué presión se colapsa un envase. Básicamente se requiere de una bomba de vacío con controles que nos permitan saber numéricamente la presión en cada momento. La prueba consiste en colocar el envase en una boquilla que tenderá a extraerle el aire; de esta forma, en el momento que el envase colapse podemos ver la presión a la que sucedió esto. Otra forma de realizar esta prueba es saber el diferencial de presión a la que será sometido el envase y aplicarla en esta prueba, para observar si el envase se colapsa o no cuando se llegue a la presión que hemos calculado. 

Evaluación de pérdida de volumen y nivel de colapso

Hemos dicho que cuando un producto envasado se traslada de una ciudad alta a una ciudad a nivel del mar tenderá a colapsarse. Para esta prueba se utiliza una cámara de presión, en la que se recrearán condiciones de presión atmosférica similares a la zona geográfica donde llegará el producto. Si se envía un producto de la Ciudad de México a Acapulco, tendremos inicialmente una presión de 584 mm Hg y una presión final de 760 mm Hg; es decir, estamos ante un incremento de 176 mm Hg. 

Considero relevante mencionar que el concepto de colapso es relativo, porque mientras para una persona el envase estará colapsando cuando ha perdido 1 cm³ de su volumen original, para otra esto sucederá cuando el efecto sea muy visible, es decir, cuando haya perdido 30 cm³. Es por ello que esta prueba se realiza en dos etapas: primero se evalúa dentro de la cámara de presión, esta se incrementa hasta los 760 mm Hg y se coloca el envase en un recipiente de agua con líneas de medición, para que al momento en que empiece colapsar se pueda ver la pérdida de agua en el recipiente; de esta forma, se conocerá cuántos centímetros cúbicos pierde el envase cuando lo llevamos a nivel del mar. 

Una vez que conocemos cuánto se colapsa el envase en centímetros cúbicos, ya fuera de la cámara de presión podemos evaluar físicamente y medir con exactitud el colapso a partir de cuántos milímetros se hunden las paredes del envase, las cual es una forma muy objetiva de medir el colapso. 

Evaluación de la presión interna en un envase hermético

A algunos productos contenidos en envases poliméricos rígidos se les aplica nitrógeno con el fin de presurizar internamente el envase, logrando así que no se colapse cuando es trasladado a un lugar geográfico más bajo. Recordemos que siempre es muy importante conocer el diferencial de presión al que va a ser sometido nuestro envase. 

La prueba consiste en medir directamente la presión interna del envase por medio de un sensor de presión tal como se ve en la siguiente figura:

**B2BIMGEMB**1**

Midiendo la presión interna en un envase

Si hoy tenemos en la zona de producción 584 mm Hg y el envase será llevado a nivel de mar a 760 mm Hg, este último dato será la presión mínima que debe tener el envase en su interior para evitar que se colapse cuando llegue a nivel del mar. Cualquier presión interna menor a 760 mm Hg dará como resultado un colapso. 

Todas estas pruebas actualmente son realizadas en el IMPEE y la experiencia obtenida nos permite asesorar a las empresas en la resolución de problemas de colapso y fuga de producto durante el transporte de sus productos por lo que, si requiere de algún apoyo en este tipo de situaciones, puede contactarnos.

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