Determinación de la Resistencia de los Empaques de Carton en Distintas Condiciones de Temperatura

Con esta práctica voy a iniciar una nueva sección referida al embalaje de productos (especificamente agroindustriales).

Si bien el nombre de la práctica es algo "lagartija" (larga), la forma de desarrollarla es simple y según las condiciones de trabajo se podría utilizar instrumentos simples, como en nuestro caso, o complejos (como en otras universidades jejeje).

INTRODUCCION: Debido al crecimiento poblacional y la migración hacia lugares distantes de las tierras de producción unido a un aumento en la oferta de productos no tradicionales, se requiere de una mayor diversidad en los sistemas de envasado. Estos deben ser capaces de resistir los riesgos de transporte, asegurar un plazo de vida mayor y proteger los productos. En la mayoría de países de África, Asia y Latinoamérica se produce papel de pulpa de madera, hojas de papiro o plátano, pastos, cáscaras de arroz y papel reciclado.

Como el papel absorbe fácilmente el agua y es un material muy suave, no resulta recomendable para envolver alimentos frescos con un alto contenido promedio de humedad si se los piensa almacenar por un periodo prolongado. En general, el papel ofrece muy poca protección contra la humedad y el aire y no puede sellarse al calor, a menos que se forre o lamine con una cubierta de plástico.
Los cartones se hacen de forma similar al papel, pero son más gruesos y fuertes y ofrecen mayor protección contra las rupturas y los daños físicos. Las principales características de los cartones son su espesor, su tiesura y su capacidad para doblarse sin agrietarse.
La caja de cartón es un diseño norteamericano, donde por los años 1870 en Brooklyn, Robert Gair, un impresor y fabricante de papel, estaba imprimiendo bolsas para semillas, donde una regla metálica para planchar las bolsas se levantó unos milímetros y cortó la bolsa, dando lugar a una operación simple de planchar y cortar al mismo tiempo desarrollando diferentes tipos de cajas.

OBJETIVOS:

• Evaluar la resistencia del cartón en distintas condiciones de temperatura.

FUNDAMENTACION TEORICA: El cartón es una variante del papel, se compone de varias capas de éste, las cuales, superpuestas y combinadas le dan su rigidez característica. Se considera papel hasta 65 gr/m2, mayor de 65 gr/m2; se considera como cartón.

Para su elaboración se utilizan las mismas técnicas que para el papel, con los procedimientos y materiales agregados para darle la consistencia necesaria. La materia prima es pulpa de madera o bagazo de caña, los cuales tras un largo proceso se convierten en parte de papel y finalmente a ser hojas diferentes espesores. El cartón viene a ser hojas superpuestas adheridas por comprensión y secado por evaporación. Este vendría a ser el cartón liso o plano. El cartón corrugado se forma por la combinación de cartones ondulados con cartones planos conocidos como “KRAFT LINER”. Este tipo de cartón es ligero de peso, tiene buena resistencia mecánica y buen grado de elasticidad y además es buen aislante del frío o del calor por el aire atrapado entre las ondulaciones y es básicamente para envases de transporte.

Fig. 01: Cartón Corrugado

Tipos de Cartón Corrugado: Dentro de la gran variedad de posibilidades que el cartón corrugado ofrece, podemos distinguir principalmente los siguientes tipos:

• Cartón sencillo (Single Face) . Es una estructura flexible formada por un elemento ondulado (onda) pegado a un elemento plano (liner).
• Cartón simple (Single Wall). Es una estructura rígida formada por un elemento ondulado (onda) pegado en ambos lados a elementos planos (liners).
• Cartón doble (Double Wall). Es una estructura rígida formada por tres elementos planos (liners) pegados a dos elementos ondulados (ondas) intercalados.

Elementos Básicos que Configuran al Cartón Corrugado

Onda: Es la configuración geométrica da a un papel en un máquina corrugadora para un posterior pegado a elementos planos. Podemos diferenciar tres tipos de onda:

Fig. 02: Onda de Tipo A

• A-->(Alta). Altura aproximada de 4.75mm.
• B-->(Naja) Altura aproximada de 2.46mm.
  
• C-->(Normal) Altura aproximada de 3.53mm.
  
• D-->(Microcorrugada). Onda de menor tamañano que la B (menores a 2.46mm), que se caracteriza por permitir lograr una menor impresión.

Papel Onda: Es el elemento que formará la ondulación entre las dos tapas. Por extensión se denomina "papel onda" al material usado con este fin.

Liners (Tapas): Son los elementos planos del cartón corrugado. Por extensión se llama también "papel tapa" al utilizado con esta finalidad.

Plancha (Hoja Madre): Es una hoja de cartón corrugado, plana, definida por sus medidas de ancho y largo. El ancho será siempre paralelo a la onda.

Fig. 03: Estructura del Carton Corrugado

Espesor de la plancha (Calibre): Es la medida entre las tapas externas de una plancha de cartón corrugado. Se extresa en milímetros.

MATERIALES Y METODOS

Materiales

• Muestras: Diferentes tipos de cartón.
• Equipos: Balanza analítica digital (en nuestro caso fue una AA200 Denver Instrument Company) y una refrigeradora (para simular las temperaturas de congelación y refrigeración), aunque si se tuviera un equipo que controlara mejor la temperatura sería mucho mejor.

Metodología
Como dije anteriormente, la práctica es muy sencilla y consiste en determinar que tipo de cartón (según las muestras que se lleven) se deteriora más rapido por acción de la humedad (debido a que los cartones son higroscópicos) o por acción de los rayos solares.

1. Cortar las muestras en tamaños de 10 x 10cm.
2. Codificar las muestras para temperaturas de: Refrigeración, congelación, ambiente (en un cuarto) e intemperie.
3. Tomar el peso inicial.
4. Evaluar el peso cada dos días por un lapso de 15 días.
5. Al cabo de los 15 días evaluar los resultados con respecto al tiempo y la textura.

BIBLIOGRAFIA

• ITDG-Perú; UNIFEM. 1993.Técnicas de Envasado y Empaque: Libro de Consulta Sobre Tecnologías Aplicadas al Ciclo Alimentario. Lima, Perú: Imprenta Tarea de Asociación Grafica Educativa. pp. 17-18
• Robles M. M. 1996. Diseño Gráfico de Envases, guía y metodología. 1° ed. Universidad Iberoamericana. México, D.F. pp. 63
• Centro de Capacitación en Envases y Embalajes. Facultad de Industrias Alimentarias. Envases y Embalajes de Alimentos. Universidad Agraria La Molina. Lima, Perú. p. 26
• Cliff, Stafford. 1993. Pakaging. Diseños Especiales. Editorial G. Gill, S. A. 4° ed. México. pp.. 17, 61

Bueno damas y caballeros, servidos, eso es todo.

Nota: Lo anterior fue una recopilación de información elaborada por Cruz G. S. y Duque de la C. C.

Determinación de la Tensión Superficial de los Líquidos

Fundamento Teórico: La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase. La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión superficial elevada. En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se debe a que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.

La tensión superficial del agua: Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción entre moléculas de agua se deben a los enlaces de hidrógeno y éstos representan una alta energía, la tensión superficial del agua es mayor que la de muchos otros líquidos.

¿Que es la capilaridad?: La capilaridad es la tendencia de un líquido a absorberse en un tubo estrecho (tubo capilar). Este fenómeno es responsable de la propensión que tienen algunos materiales porosos a absorber agua. Por ejemplo, esponjas, telas, y el suelo. Nótese que los poros deben estar conectados para que el líquido pueda fluir a través del medio.

¿Como se manifiesta la capilaridad en el agua?: Cuando un tubo capilar de vidrio se pone en contacto con la superficie del agua, esta establece su ángulo de contacto con la pared del capilar. La tensión superficial alrededor del perímetro del tubo produce una fuerza con una componente vertical causando que el agua suba dentro del tubo hasta que el peso de la columna de agua equilibra la fuerza vertical generada por la tensión superficial.


METODO, REACTIVO Y EQUIPOS

1. Materiales de Vidrio

• Probeta
• Pipetas
• Capilar de Vidrio

2. Materiales Auxiliares

• Pera de goma

3. Reactivo Químicos

• Acetona
• Agua destilada
• Etanol

4. Equipos

• No se utilizó

METODO: Método de Análisis Cuantitativo.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. En una probeta colocar el líquido que se quiera analizar.
2. Luego colocar el capilar de vidrio y observar cuanto ascendió a través de éste.

Por ejemplo:
Imaginen que obtuvieron estas alturas (lo que ascendió el líquido a través del capilar) en centímetros.

Ahora, esos datos reemplazamos en h reactivo y operamos de la siguiente manera:

En el gráfico anterior, los datos de la densidad teórica del agua de tomará de la bibliografía, la altura del agua se considerará 1cm, la tensión superficial teórico del agua se tomará de la bibliografía. También se tomará de la bibliografía la densidad teórica del reactivo a analizar. Entonces nada más queda por reemplazar la altura.