Comment garantir l'étanchéité de l'emballage des liquides alimentaires ?

Les fuites détruisent les marques de produits alimentaires liquides plus rapidement que la plupart des autres défauts d'emballage. Concevoir des emballages vraiment étanches emballage des liquides alimentaires nécessite des choix coordonnés entre la géométrie du joint, les interfaces du bec, la structure du film, la gestion de la pression, les systèmes de remplissage et les tests de validation.

GQ PACK, un fabricant d'emballages souples personnalisés pour liquides alimentairesIl partagera une feuille de route pratique, axée sur l'ingénierie, que les équipes d'approvisionnement et de R&D peuvent utiliser pour transformer un concept d'emballage en un SKU vérifiable et prêt pour la production.

Comprendre les défaillances dans l'emballage des liquides alimentaires

Concevoir à partir d'un échec à rebours pourrait être un excellent point de départ. Mécanismes de fuite courants pour les emballages de liquides alimentaires :

• Éclatement du joint supérieur ou des fuites de microcanaux dans les coins.
• Décollement entre le bec et le film, lorsque la soudure ne peut pas résister au couple ou à la flexion.
• Trous d'épingle dans le film / propagation des fissures de flexion causée par la manipulation ou des particules tranchantes.
• Fluage des joints latéraux sous une pression interne soutenue.
• Concentration des contraintes dans les découpes, les coins, les trous d'accrochage ou près des fermetures.

Une spécification doit énumérer les éléments qui sont crédibles pour l'UGS et les tests qui prouveront l'atténuation.

Ingénierie des courbes d'étanchéité : Contrôle des contraintes

La géométrie du joint détermine comment la pression interne se traduit en contrainte locale.

• Préférer les transitions arrondies / en arc sur les coins carrés afin d'éviter la concentration des contraintes dans les coins.
• Spécifier la largeur et la surface du scellé en fonction de la viscosité du produit, de la température de remplissage et de la pression d'éclatement requise - des joints plus larges augmentent la marge, ainsi que le coût du matériel, mais offrent une meilleure expérience à l'utilisateur.
• Adapter la chimie du mastic à la fenêtre du processus (grades mPE/PE/CPP) de sorte que le temps de colle chaude et le temps de séjour s'alignent sur la vitesse de la ligne.
• Valider par des tests objectifsLes tests de résistance des joints (par exemple, ASTM F88), les essais d'éclatement (ASTM F1140) et le fluage sous une charge soutenue. Ne vous contentez pas d'un examen visuel.

Règle de conception : définir d'abord la pression d'éclatement cible, puis calculer la surface d'étanchéité minimale et la traduire en largeur d'étanchéité avec un facteur de sécurité (généralement de 1,5 à 2×).

Soudage et renforcement du bec : Sécuriser la discontinuité

Le bouchon du bec verseur de l'emballage du liquide alimentaire est le point de défaillance le plus courant.

• Jante de conception et surface d'appui pour un soudage en contact total ; un bord étroit réduit la résistance de la soudure.
• Choisir intentionnellement la méthode de soudageLe soudage par ultrasons fournit une énergie localisée ; le soudage thermique nécessite un contrôle précis de la température et du puits. Chaque mode de défaillance est spécifique et nécessite des paramètres de processus de la part du convertisseur.
• Utiliser des patchs de renforcement lorsqu'un couple, une flexion ou une ouverture répétée sont prévus ; spécifier le matériau du patch, la méthode de collage et tester l'effet sur les joints adjacents.
• Définir la position du bec (Les becs d'angle interagissent différemment avec la pression interne et la dynamique des gouttes.

Exiger des essais de maintien du couple et de traction sur le fil dans le cadre de l'acceptation du pilote.

Structure et épaisseur du film

Le nombre de microns ne constitue pas à lui seul une garantie. À cet égard, la fonction de chaque couche est plus importante que l'épaisseur.

• La fonction des couches est importantepour les produits particulaires ou abrasifs : ajouter des couches résistantes à la perforation (NY, PET plus épais).
• Sélection des barrières (EVOH, VMPET, film) doit être déterminé par les objectifs de MVTR/OTR relatifs à la durée de conservation et à la chimie du produit. Si la recyclabilité est une exigence, utiliser des solutions encapsulées à base d'EVOH ou de PE et valider les performances dans des conditions RH/T réelles.
• Conception pour la résistance à la flexion et à la fissurationLes films orientés ou modifiés (MDO) et les adhésifs appropriés réduisent la formation de fissures sous l'effet d'une compression répétée.
• Tester la résistance aux chutes et aux chocs, en particulier pour les produits de la chaîne du froid où la fragilité augmente.

Exigez toujours une décomposition micrométrique couche par couche dans les spécifications et vérifiez que les couches fonctionnelles fonctionnent comme prévu à l'échelle.

Gestion de la pression et résistance à la compression

Dans le processus de remplissage et de distribution, ils créent des charges soutenues pour vos emballages de liquides alimentaires.

• Modéliser la pression hydrostatique pendant le remplissagey compris l'expansion du remplissage à chaud ou tout dégazage.
• Fixer des objectifs de pression d'éclatementLes mesures à prendre sont les suivantes : établir la pression interne maximale et appliquer un facteur de sécurité (généralement de 1,5 à 2×).
• Tenir compte de la compression des transportsL'empilage et les charges sur les palettes peuvent multiplier les contraintes localisées. Inclure des simulations d'empilage de cartons.
• Inclure les effets de retour et d'aspiration si le produit nécessite ces procédés - les joints peuvent se rétracter ou les laminés se déformer à la température.

Documenter les profils de pression attendus pour l'UGS et exiger du convertisseur qu'il se conforme à ces profils.

Intégration du remplissage et de la fermeture

La plupart des défaillances de remplissage se produisent lorsque la résistance structurelle ne correspond pas aux vitesses de production.

• Des essais pilotes sur l'agent de remplissage prévu (piston, rotatif, aseptique) sont obligatoires.
• Contrôler la température de remplissage et l'espace libre pour limiter les contraintes d'expansion ; définir les tolérances de remplissage acceptables.
• Normaliser le couple de serrage du capuchon et tester la rétention sous vibrations et cycles répétés d'ouverture/fermeture.
• Veiller à ce que les méthodes de remplissage évitent de contaminer les bandes de scellage (pas de produit dans la zone de scellage).

Faire de l'acceptation des essais pilotes une étape contractuelle liée au paiement.

Protocole d'essai et de validation

Exiger des vidéos d'essais pilotes et des rapports d'essais correspondant au lot exact de films et de becs utilisés dans la production. Exiger des résultats de tests documentés et traçables par lot :

• Résistance du joint (ASTM F88 ou équivalent).
• Essais de pression d'éclatement et de fluage soutenu.
• Essais de chute à angles multiples et de chute libre.
• Essais de compression/empilement pour modéliser les charges des palettes.
• Simulation des vibrations de transport et vieillissement accéléré.

Liste de contrôle de l'ingénierie de pré-production

Avant la production en série, veuillez au moins confirmer les données ci-dessous avec l'organisme de certification de l'UE. fabricant d'emballages pour liquides alimentaires:

• Limite de pression interne et marge de sécurité.
• Vérification de la géométrie de la courbe du joint et de la largeur minimale du joint.
• Procédé de soudage du bec et spécification de la bride avec rapport de résistance.
• Ventilation de la structure du film (couche + micron + fonction).
• Les simulations de transport et d'empilage sont terminées.
• Critères d'acceptation de l'AQ et seuils de rejet écrits dans le contrat.

Conclusion

Étanchéité emballage des liquides alimentaires est une tâche d'ingénierie des systèmes. Un film plus épais ou un bec plus solide ne suffiront pas à prévenir les fuites si la géométrie du joint, les soudures du bec, la fonction du film, les conditions de remplissage et les tests ne sont pas tous alignés et vérifiés. Il ne faut pas regretter que l'image de la marque soit ternie par une fuite dans un emballage de liquide alimentaire.

À propos de GQ PACK

GQ PACK est une fabricant d'emballages souples personnalisés pour liquides alimentairesLa production est gérée au moyen de paramètres de processus documentés et de la traçabilité des lots, ce qui permet d'obtenir des performances stables en matière de solidité de la soudure et d'uniformité de la structure du film. La production est gérée au moyen de paramètres de processus documentés et de la traçabilité des lots, ce qui permet d'obtenir des performances stables en matière de résistance du joint, d'intégrité de la soudure et de cohérence de la structure du film.

Au service des propriétaires de marques et des conditionneurs à façon, GQ PACK développe spécifications des sachets pour liquides alimentaires personnalisés-couches de film, systèmes de barrière, formats de becs et conceptions de renforts - alignés sur les conditions de remplissage et les profils de contraintes de distribution. Nous nous concentrons sur une fabrication bien contrôlée, une production reproductible et une personnalisation soutenue par l'ingénierie pour les programmes d'approvisionnement B2B.