El análisis de elementos finitos en la homologación de envases

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Los envases de plástico, y en particular los de PET, han de cumplir los cada vez más exigentes requisitos de calidad que cualquier transformador o cliente final (embotellador) impone a sus proveedores.

Y no se imponen por gusto sino porque, si quieres jugar en las grandes ligas, conseguir contratos de volúmenes elevados con brandowners (Coca-Cola, PepsiCo, Orangina, etc.) que aseguren una estabilidad en tu negocio, has de demostrar que tu producto cumple con las normativas de seguridad y salud impuestas por organismos como la FDA o la EFSA, además de los requisitos propios de cada uno de ellos, cada vez más restrictivos.

El análisis de elementos finitos en la homologación de envasesLa palabra más temida es homologar, porque es una actividad que normalmente se alarga en el tiempo dado que los análisis necesarios son largos, tediosos, y costosos, como ocurre con los tests de migración de las botellas de PET, en los que se han de emplear diferentes simulantes (agua, aceite, etc.) en diversas condiciones de almacenamiento para verificar una duración (shelf life) determinada por el brandowner.

En el caso de las bebidas carbonatadas (CSD), no sólo es importante lo que migra del envase al producto, sino lo que el envase deja pasar al exterior, por lo que también deben realizarse test de permeabilidad, porque ¿a quién le apetece tomarse una Coca-Cola sin chispa, sin burbujas?

Llenado en caliente homologación envases PETY, si hablamos de envasar zumo natural en PET, al ser una bebida que se envasa en caliente (hot-filling), el material debe aguantar dicha temperatura sin deformarse, por lo que ha de llevar una serie de aditivos que mejoren sus propiedades térmicas, sin merma de las propiedades barrera o de la migración de contaminantes. Un galimatías, vamos.

Un test estándar realizado en laboratorio puede llevar entre una y dos semanas en el mejor de los casos, y ha de realizarse sobre diferentes formulaciones del material (monocapa, multicapa, con nanocomponentes, etc.) que multiplican el número de ensayos (y el tiempo y coste necesarios para realizarlos) sin ninguna garantía de éxito salvo las conclusiones que puedan extraerse de los análisis, además del pasa/no pasa.

La simulación realista, mediante el análisis de elementos finitos, puede proporcionar respuestas mucho más inmediatas y económicas a estos interrogantes.

Utilizando el software adecuado puede diseñarse una botella virtual sobre la que realizar test virtuales en apenas un par de horas, a veces minutos, con la ventaja de que puede modificarse la forma y los materiales de manera sencilla, en función de la bebida o las condiciones de envasado que quieran simularse. Y no sólo eso, también pueden llevarse a cabo ensayos sobre resistencia a la caída, al apilamiento o al aplastamiento sobre la misma botella virtual.

Así, mediante el software de simulación pueden descartarse rápida y eficientemente una enorme cantidad de diseños inviables, y elegir las formas, composiciones y distribuciones de material más adecuados para prototipar y ensayar con verdaderas posibilidades de éxito.

No evitaremos las homologaciones, pero la vida de los productores y transformadores de PET puede ser mucho más fácil … utilizando las herramientas adecuadas.


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