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Prove sugli imballaggi

Il packaging ha un impatto rilevante sulla qualità del contenuto e influenza notevolmente le decisioni d'acquisto dei consumatori. Entrambi i fattori rappresentano sfide importanti per la progettazione del prodotto, soprattutto nel settore degli imballaggi alimentari. In base all’articolo che devono contenere e alla relativa funzione, gli imballaggi devono soddisfare numerosi requisiti specifici, si pensi per esempio agli imballaggi per i cosmetici, i medicinali, i prodotti chimici, gli imballaggi per il trasporto (pallet e casse), quelli industriali, per i dispositivi elettronici e beni di consumo.

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  • Brochure settore industriale: Generi alimentari e imballaggi PDF 2 MB

Requisiti

Il packaging ha un impatto rilevante sulla qualità del contenuto e influenza notevolmente le decisioni d'acquisto dei consumatori. Entrambi i fattori rappresentano sfide importanti per la progettazione del prodotto, soprattutto nel settore degli imballaggi alimentari. Gli alimenti creano la necessità di sviluppare costantemente imballaggi moderni e all’avanguardia, più di qualsiasi altro prodotto. In tal senso, nanotecnologia, praticità, imballaggio biodegradabile, sistemi intelligenti e attivi sono i termini chiave.

Ad esempio, i sistemi intelligenti mostrano le condizioni degli alimenti confezionati e dell'ambiente; gli indicatori di gas rilevano quando la concentrazione di gas ha superato i limiti all’interno dell'imballaggio. I sistemi attivi aiutano a prolungare la durata di conservazione.

Vista la crescente necessità di praticità, l'imballaggio dovrebbe essere facile da maneggiare, da aprire, richiudere o dovrebbe poter essere riscaldato direttamente in un forno a microonde in modo che il cibo non debba essere trasferito. Un imballaggio facile da aprire è importante nel campo cosmetico e farmaceutico. Inoltre, l'imballaggio per i dispositivi medici deve essere ben sigillato e resistente alla sterilizzazione.

Gli imballaggi sono realizzati in diverse forme e materiali e richiedono quindi dispositivi flessibili e progettati appositamente. Di seguito sono riportati solo alcuni esempi di dispositivi per le numerose soluzioni di prova offerte da ZwickRoell.

Esempi di test su imballaggi alimentari e materiali da imballaggio

Test di funzionamento sull’imballaggio intero

I tipi di imballaggi sono tanti vari quanto i metodi di apertura. In assenza di normative, vengono determinati i valori individuali.

Esempi di test:

  • Punzonatura del cartone per bevande con una cannuccia
  • Punzonatura delle aperture preforate
  • Forza di apertura delle lattine con apertura ad anello
  • Strappo delle linguette e dei coperchi apribili
  • Strappo delle tracolle
  • Apertura e chiusura dei cappucci a scatto
  • Forza di attivazione degli erogatore spray

Prove di peel su coperchio o sul materiale per la sigillatura

La pelabilità di confezioni dimensionalmente stabili o rigide dipende dalle combinazioni dei materiali, dai parametri della macchina, così come dalle saldature e dalle geometrie di strappo. L’ottimizzazione di questi elementi viene garantita dai test di peel. Il valore più importante è la forza di rottura ma, altrettanto significativa, è la regolarità della tenuta.

Un vantaggio del kit ZwickRoell per le prove di peel è l'esatto allineamento dell'area delaminata con l'asse di prova: il provino si muove automaticamente attraverso la tavola scorrevole, assicurando una misurazione coerente e riproducibile del carico. L'angolo di apertura è basato sull'apertura manuale e può variare tra 90° e 155°. Inoltre, il kit consente una regolazione flessibile per adattarsi alle diverse forme e altezze dell'imballaggio.

Prove di compressione su boccali, secchielli, scatole, contenitori, barili in plastica e imballaggi simili dimensionalmente stabili

Le prove di compressione vengono eseguite per una varietà di scopi, per esempio: 

Determinazione delle caratteristiche di impilabilità: esistono diversi metodi a seconda della normativa e del materiale utilizzato. Confezioni singole o multiple vengono caricate fino alla rottura, riuscendo così a calcolare l’altezza di impilamento massima. Questa prova può essere eseguita anche su bicchieri di plastica con vassoi completamente riempiti. Oppure si può applicare un certo carico per un periodo di tempo prestabilito o fino al cedimento.

Determinazione della rigidità intrinseca: questo test fornisce informazioni per il processo di fabbricazione delle confezioni. Quando si chiude una confezione, essa viene sottoposta a un dato carico al quale deve resistere senza danneggiarsi.

Prove di fatica: viene eseguita una prova di isteresi su un secchio per verificare con quale frequenza può essere applicato un certo carico prima che si verifichi la rottura. In pratica questo avviene quando vengono caricati e scaricati i pallet. Non tutti i cicli di carico e scarico vengono mostrati, solo il 1°, 100°, 500°, e 1.000° ciclo.

Prove di strappo su film plastici

Normative di riferimento per i test di strappo su film plastici: ISO 34-1, ISO 6383-1, EN 495-2 e DIN 53363

Il test simula il comportamento del materiale da imballaggio nel momento in cui si apre la confezione. Quando si apre un sacchetto di plastica, la resistenza allo strappo iniziale dovrebbe essere approssimativamente pari alla resistenza allo strappo rimanente. Se la forza massima allo strappo iniziale è troppo elevata, esiste il pericolo che il sacchetto di plastica si apra improvvisamente e che il contenuto si rovesci. Il comportamento ideale non è facile da regolare perché la resistenza allo strappo (così come la resistenza alla trazione), dipende molto dalla direzione delle lamine stirate.

Resistenza delle parti saldate

La resistenza delle parti saldate nei materiali da imballaggio flessibili è determinata secondo la norma DIN 55529 e altre simili.
Si tratta di una prova di trazione su una striscia larga 15 mm con un angolo di peel di 180°. Il sigillo deve avere una certa resistenza a seconda del materiale da imballaggio usato.

Prove di peel a 90° / 180°

Questo test viene utilizzato per determinare le caratteristiche adesive come l'adesione e la resistenza allo strappo. Ci sono molte prove di peel e di strappo che utilizzano lo stesso principio in accordo a: EN 1939, EN 1719, DIN 30646, DIN 55475, DIN 55477, FINAT metodo di prova n° 2.

Esistono diverse prove e relative normative in quanto i materiali e gli adesivi usati sono molteplici così come le applicazioni. Per confrontare le proprietà di adesione dei diversi materiali vengono utilizzate piastre di prova in vetro o acciaio inossidabile con una superficie standardizzata.

I test determinano l’adesione o la forza di adesione: la forza necessaria per strappare una striscia di nastro in modo costante da una piastra di prova o da un vetro. Il risultato è la forza riferita alla larghezza del nastro.

In molti casi è importante anche la forza di adesione iniziale: la capacità di aderire ad una superficie e di ottenere una forza di strappo misurabile. L'adesione ad un substrato avviene per contatto diretto o per contatto minimo senza che venga esercitata alcuna forza.

Prove di “Loop Tack” per verificare la resistenza adesiva dei nastri

Tack è l'adesione iniziale. Si esprime come la forza di strappo di un materiale ad anello che è stato portato a contatto con la superficie di una piastra di prova.

Viene data la forma ad anello ad una striscia di materiale sensibile alla pressione con il lato adesivo verso l'esterno. La macchina di prova porta l’anello a contatto con una piastra di prova. Quando viene raggiunta un'area di contatto definita, l’anello viene tirato. Questo test è descritto nel metodo di prova FINAT n. 9.

Test di svitamento/torsione dei tappi

Viene utilizzato un azionamento torsionale in combinazione con un asse lineare per verificare l'apertura di un tappo di tenuta. Con questo test si possono testare le coppie di serraggio e di allentamento, nonché la facilità di apertura e chiusura del tappo, tenendo conto del passo della filettatura. La prova viene eseguita con il corrispondente programma Master Test Program del software testXpert III.

Gli azionamenti torsionali ZwickRoell possono eseguire test su asse singolo e su più assi combinando il test di trazione o compressione con la torsione. Ad esempio, è possibile testare gli imballaggi di sicurezza che richiedono pressione e torsione simultanee per l’apertura .

Dispositivi di prova personalizzati

In base alle tue specifiche esigenze, ZwickRoell sviluppa e produce in breve tempo diversi strumenti e dispositivi di prova progettati in modo ottimale per testare i tuoi imballaggi.

Alcuni esempi sono i dispositivi per determinare la forza di push-out dei blister, i dispositivi per i contenitori di forma speciale o gli strumenti di prova per testare la forza di pull-out dei tappi di vino.

Prove materiali pure

I materiali di base come le materie plastiche, la carta e i metalli sono sottoposti ai più svariati test. Alcuni esempi:

  • Prova di trazione su fogli in plastica per determinare la caratteristica sforzo-deformazione
  • Determinazione del coefficiente di attrito (COF)
  • Prova di penetrazione su materiali da imballaggio elastici per determinare la resistenza alla penetrazione
  • Kit per prove di flessione a 4 punti per testare il cartone ondulato a parete singola e multipla. 

Informazioni complete per i test sui materiali puri sono disponibili nelle pagine dedicate ai settori industriali: Materie plastiche, Metalli, Carta o Materiali tessili.

Proprietà di trazione

ISO 527-3, ASTM D882, ASTM D5323
Determinazione delle proprietà di trazione su film e lamiere in accordo alla normativa ISO 527-3
a Proprietà di trazione

Resistenza alla punzonatura

EN 14477, ASTM F1306
La resistenza alla punzonatura è importante se i film vengono utilizzati come materiali da imballaggio, per esempio per alimenti o con componenti con bordi taglienti. Le normative di riferimento sono: EN 14477, ASTM F1306.
a Resistenza alla punzonatura

Coefficiente di attrito (COF)

ISO 8295, ASTM D1894, JIS K 7125, DIN 53375
Il COF fornisce informazioni circa la struttura superficiale e la stampabilità. La determinazione del coefficiente di attrito statico e dinamico è importante per film che successivamente verranno processati nei macchinari da imballaggio e stampa.
a Coefficiente di attrito (COF)

Caratteristiche di strappo, peel e adesione

ISO 4578, Finat FTM 9, EN 1939, AFERA 4001
Le nostre macchine sono ideali per la determinazione delle caratteristiche di strappo, peel e adesione sui film. Sono utilizzate per test di pull-off per la misurazione della resistenza di peel, test sulle saldature termosaldate, test di adesione iniziale delle etichette, ecc.
a Caratteristiche di strappo, peel e adesione

Prova di flessione a 4 punti

DIN 53121, ISO 5628
Rigidità a flessione del cartone ondulato in accordo alla DIN 53121 o ISO 5628
a Prova di flessione a 4 punti

Proprietà di attrito della confezione di spaghetti

Determinazione delle proprietà di attrito della confezione di spaghetti con una macchina di prova materiali zwickiLine

Cerchiamo e troviamo la soluzione di prova più adatta alle tue esigenze.

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