Ensaio em embalagens
Por um lado, as embalagens possuem grande influência sobre a qualidade do conteúdo, por outro lado elas promovem a decisão de compra dos consumidores.Cumprir ambos os objetivos é um grande desafio para a área de desenvolvimento do produto, principalmente no caso de embalagens para produtos alimentícios.No entanto, também outras embalagens devem atender a numerosos outros requisitos, dependendo de seu tipo e de sua finalidade, por ex. embalagens para produtos cosméticos, medicamentos, produtos químicos, embalagens para transporte (paletes, caixas), embalagens industriais (Big Bags, contêineres, tambores), equipamentos eletrônicos e bens de consumo.
Requisitos
Por um lado, as embalagens possuem grande influência sobre a qualidade do conteúdo, por outro lado elas promovem a decisão de compra dos consumidores.Cumprir ambos os objetivos é um grande desafio para a área de desenvolvimento do produto, principalmente no caso de embalagens para produtos alimentícios.Para nenhum outro produto há tantos desenvolvimentos novos e aperfeiçoamentos de embalagens como para alimentos.A nanotecnologia, conveniência, embalagens biodegradáveis, sistemas inteligentes e ativos são palavras-chave para tal.
Os sistemas inteligentes apontam por ex. as condições do alimento dentro da embalagem e do ambiente, indicadores de gás detectam quando uma concentração de gás no interior da embalagem é excedida.Os sistemas ativos ajudam a prolongar a durabilidade, por ex. plástico revestido que absorve etileno ou que gera efeito de filtro contra a luz e radiação do espectro ultravioleta próximo.
Acrescenta-se a isso cada vez mais a necessidade de conveniência:A embalagem deve ser bem manuseável, fácil para abrir, deve ser possível fechá-la novamente ou aquecê-la diretamente no forno de micro-ondas sem necessidade de troca de embalagem.A facilidade de abrir a embalagem é exprimir o conteúdo também é importante no âmbito de produtos cosméticos e medicamentos.As embalagens para equipamentos médicos adicionalmente devem ser estancas e resistir à esterilização.
Visto que as embalagens são muito diferentes quanto à forma e ao material, dispositivos flexíveis e especialmente adaptados são necessários.Por esse motivo encontram-se a seguir meramente exemplos de ferramentas de ensaio que visam fornecer uma ideia das possibilidades de ensaio.
Ensaio funcional em embalagens inteiras
Existe uma grande variedade de embalagens e também de suas funções e formas de abrir.Ademais, como raramente existe uma norma para o ensaio, valores individuais são determinados.
Exemplos de referidos ensaios:
- Puncionamento com canudos em embalagens cartonadas de bebidas
- Puncionamento de aberturas pré-perfuradas
- Forças para abrir uma lata tipo ringpull
- Arrancar abas para abrir e/, levantar tampas
- Arrancar alças
- Ensaio de colocar e retirar tampas tipo fecho de mola
- Forças de acionamento em garrafas de bombeamento
Retirada de material de tampa ou de fecho (Peel-Test)
A possibilidade de Peel de embalagens de forma estável ou rígidas depende de combinações de materiais, parâmetros de máquina, geometrias de linha de selagem e geometrias de rasgamento.Para obter resultados otimizados, o ensaio de forças peel é feito com o auxílio de um dispositivo peel específico.O valor mais importante nisso é a força inicial de rasgamento mas também a uniformidade da selagem.
A vantagem do dispositivo peel da ZwickRoell é que o ponto de retirada sempre se encontra no eixo de ensaio:A amostra montada em um trenó automaticamente acompanha.Isso assegura a medião de força uniforme e reprodutível.O ângulo de abertura foi escolhido em conformidade com a abertura manual e pode ser ajustado entre 90° e 155°.Ademais, em virtude da forma de construção do dispositivo ele pode ser ajustado flexivelmente para embalagens das mais diferentes formas e alturas.
Ensaio de compressão em copos de plástico, baldes, caixas, latas, tambores e embalagens similares de forma estável
Ensaios de compressão possuem diferentes finalidades, por ex.:
Determinação do comportamento de empilhamento:Para este ensaio existem diferentes procedimentos, dependendo da norma e do material.Embalagens individuais ou múltiplas são carregadas até sua queda, quando se consegue calcular a altura máxima de empilhamento.Em copos de plástico este ensaio também é realizado com bandejas totalmente cheias.Ou uma determinada carga é aplicada durante um intervalo indicado ou até a falha.
Definição de rigidez:Este ensaio fornece informações para o processo de transformação de embalagens, já que estas recebem determinada força durante seu fechamento (colocação da tampa) e devem suportar este processo de forma a saírem ilesas.
Teste de fadigaPor meio de um ensaio de histerese é analisado com que frequência um balde pode ser submetido a uma carga definida até sua ruptura.Na prática, isto ocorre no carregamento e descarregamento de paletes.Não é representado cada um dos ciclos de carregamento e descarregamento, mas por motivos de clareza somente os ciclos 1, 100, 500, 1000.
Ensaio de rasgamento em filmes de plástico
Para o ensaio de rasgamento em filmes de plástico existem, entre outras, as normas ISO 34-1, ISO 6383-1, EN 495-2 e DIN 53363.
O ensaio simula o comportamento de filmes de embalagem na abertura de embalagens.Na abertura de uma sacola de filme de plástico a força de rasgamento inicial deve ser mais ou menos igual à força de resistência ao rasgo.Quando a força máxima até o rasgamento da amostra é excessiva, isto poderá fazer com que o rasgo inicial da sacola de filme de plástico imediatamente se propague e o conteúdo seja derramado.O ajuste do comportamento ideal não é fácil uma vez que a resistência ao rasgamento (assim como a força de tração) no caso de filmes parcialmente orientados depende muito da direção.
Resistência da linha de selagem
A determinação da resistência da linha de selagem de selagens feitas em materiais de embalagem flexíveis é realizada por ex. conforme a norma DIN 55529 .
O ensaio é um ensaio de tração em tiras de 15 mm em largura com ângulo de extração de 180°.A selagem deve apresentar uma determinada resistência dependendo do material de embalagem utilizado.
Ensaios de remoção de 90°- / 180°
Este ensaio permite o controle de características de adesivos como por ex. aderência e resistência à separação.Existem muitos ensaios de cisalhamento ou ensaios peel normalizados com o mesmo princípio de ensaio.Alguns exemplosEN 1939, EN 1719, DIN 30646, DIN 55475, DIN 55477, FINAT Método de Ensaio nº 2.
O motivo do grande número é que os mais diferentes materiais de suporte e adesivos são compatibilizados com as mais diferentes aplicações.Para poder comparar a aderência de diferentes materiais são utilizadas placas de ensaio feitas em vidro ou aço inoxidável com superfície normalizada.
É determinada a força adesiva e/ou poder de aderência necessários para remover uma fita adesiva de forma contínua de uma placa de aço ou de vidro.Para tal, a força determinada será colocada em relação à largura da tira.
Importante é frequentemente também o poder de aderência inicial:A característica de aderência em uma superfície e gerar imediatamente uma força de extração mensurável.A aderência em um material de suporte ocorre no momento do toque e/ou leve contato sem interferência de uma força.
Ensaio de laços Tack para ensaio de força de aderência de fitas adesivas
Tack significa a aderência imediata ou a aderência inicial.Ela é definida como a força necessária para remover um laço da fita adesiva da superfície normalizada mediatamente após o contato.
Uma tira de amostra revestida de adesivo somente em uma face é segurada de modo que é formado um laço com a superfície revestida de adesivo virada para fora.A máquina para ensaios de materiais encosta o laço na placa de ensaio.Quando uma superfície de contato definida foi alcançada, o laço será retirado.Este ensaio está descrito no FINAT Método de Ensaio nº 9.
Desenroscar tampas / ensaio de torção
Para desenroscar tampas de fecho é utilizado um acionamento de torção em conexão com um eixo linear.Neste ensaio podem ser testados os torques de aperto e de desaperto assim como o fácil manuseio da tampa de fecho considerando o passo da rosca.Isto é feito por meio do correspondente método de ensaio master testXpert III.
Os acionamentos de torção da ZwickRoell conseguem realizar ensaios mono- e multi-axiais, ou seja, combinar um ensaio de tração ou de compressão com torção.Dessa forma é possível por ex. o ensaio de embalagens de segurança as quais requerem para sua abertura simultaneamente compressão & torção.
Dispositivos de ensaio customizados
Com base em requisitos customizados nós desenvolvemos e produzimos em curto prazo as mais diferentes ferramentas de ensaio e dispositivos projetados de forma otimizada para sua amostra e seu ensaio de embalagem.
Dispositivos de ensaio por ex. para a determinação da força de exprimir em embalagens de blister, dispositivos de fixação para recipientes de embalagem de forma especial ou ferramentas de ensaio para a determinação das forças de extração de rolhas de garrafas de vinho.
Ensaios de materiais puros
Nos materiais básicos de plástico, papel e metal são realizados os mais diferentes ensaios de materiais, na maioria das vezes em conformidade com normas. Alguns exemplos:
- Ensaio de tração em filmes para determinação do comportamento de tensão e deformação
- Determinação do coeficiente de atrito conforme ASTM D1894 e ISO 8295 (ensaio COF)
- Ensaio de puncionamento em materiais de embalagem elásticos para a determinação da resistência ao puncionamento
- Dispositivo de flexão de 4 pontos para ensaio de papelão ondulado de uma e de várias camadas
Informações detalhadas sobre ensaios de materiais puros se encontram nas páginas de setores de Plásticos, Metais, Papel ou Têxteis
