Métodos atuais de teste de estanqueidade

Métodos atuais de teste de estanqueidade

Até o momento, existem quatro métodos principais de teste de estanqueidade de embalagens flexíveis:

1/Detecção de vazamentos de CO₂ (automático ou manual):

Há dois tipos de equipamentos que podem ser utilizados:

A/ Detecção automática:

Um gás detectável (geralmente CO₂) é injetado em todas as embalagens de alimentos. Em uma esteira transportadora, cada pacote é comprimido. Uma cabeça de detecção identifica qualquer vazamento de CO₂. Os pacotes com defeito são rejeitados.

Principais vantagens:

1. 1. O teste é não destrutivo, desde que o alimento seja compatível com o gás que é injetado na embalagem.
  2. Pode ser instalado em linha e 100% da produção pode ser testada.
  3. É rápido.
  4. Não há necessidade de consumíveis (septo).

Desvantagens:

1. 1. Nenhum vazamento abaixo de 500 μm é detectado.
  2. Com certeza é o método mais caro.
  3. O CO₂ deve ser injetado ou estar presente na embalagem, portanto, o alimento deve ser compatível com este gás.
  4. A embalagem deve ser transparente.
  5. Este é um teste bom/não bom. Nenhum dado é registrado ou fornecido. Portanto, não pode ser utilizado para melhorar vosso processo.

B/ Detecção manual: um gás detectável (geralmente CO₂) é injetado em uma embalagem de alimentos. Um dispositivo manual é usado para detectar vazamentos de CO₂.

Detector manual deCO₂

Principais vantagens:

1. Localização do vazamento.
2. Funciona sem consumíveis.

Desvantagens:

1. A detecção é manual, e muito demorada.
2. É apenas um teste bom/não bom.
3. Os alimentos embalados devem ser compatíveis com CO₂.

2/ Teste de imersão:

Este é provavelmente o teste de vazamento mais comumente usado para embalagens flexíveis de alimentos no mundo hoje. Está em conformidade com a norma ASTM F2096-02 = método de teste padronizado para a detecção de grandes vazamentos em embalagens por pressurização interna (teste de bolhas). A sensibilidade do método é de até 250 µ com uma probabilidade de 81%.

Procedimento: Uma embalagem é imersa em um tanque de água. O(s) vazamento(s) é(são) detectado(s) ou injetando ar comprimido na embalagem flexível ou forçando uma bolha para fora da embalagem, colocando-a sob vácuo. Há também testes onde a embalagem é imersa em tinta então a solução colorida é sugada para dentro da embalagem por meio de um vácuo. O conteúdo manchado com tinta indica um vazamento.

Vantagem principal:

A única vantagem do método de imersão é que você pode ver exatamente onde o vazamento está (mas isto é desde que o vazamento seja suficientemente grande para ser visto durante o teste).

Principal desvantagem:

A principal desvantagem é que só funciona para grandes vazamentos: combinados, os 4 micro vazamentos à esquerda são equivalentes a um único furo de 50 µ, e precisamos detectar pelo menos um vazamento de 20 µ para proteger o alimento na embalagem. (Os produtos Astaara detectam vazamentos a partir de 5 µ).

O tempo de espera estimado para uma única bolha escapar do pacote acima é de 15 minutos a uma hora. Os 4 micros fugas não serão, portanto, detectadas com um teste de imersão após o tempo estipulado na norma ASTM F2096-02. O teste será interrompido muito antes da fuga de uma bolha.

Se o alimento for embalado em uma atmosfera modificada, a receita de gás escapará como um único vazamento de 50 µ, o que é mais do que suficiente para comprometer a vida útil.

Além disso, a umidade será capaz de penetrar na embalagem.

Outras desvantagens:

1. O ciclo é muito longo, e você não sabe se deve esperar para ver um vazamento. Na maioria das vezes, o teste será interrompido antes que algo aconteça.
2. O sucesso da operação depende inteiramente da habilidade e atenção do operador – não é possível automatizar.
3. Não há medição do tamanho do vazamento. Não há dados disponíveis para melhorar a integridade do selo.
4. Há um risco de contaminação da água (a água é proibida perto das linhas de produção na maioria dos países).
5. Requer consumíveis (septo).

3/ Teste de estanqueidade por queda de pressão:

80% dos dispositivos de detecção de vazamento industrial utilizam hoje testes de queda de pressão.

CEste método é muito eficaz para medir vazamentos em produtos que são rígidos, e cuja forma não muda quando são colocados sob pressão.

Procedimento: Uma embalagem é pressurizada com ar comprimido. Quando a pressão atinge o valor de referência, a válvula é fechada e um sensor de pressão mede se há uma queda de pressão no circuito fechado. Se não houver queda de pressão, não há vazamento.

(a) = alimentação de ar (b) = válvula

Vantagem principal:

Existem dados.

Principal desvantagem

A medição precisa de um vazamento pela medição da queda de pressão só é precisa e confiável se o volume da amostra não muda durante a medição.

Vazamento = Volume x Pressão durante um período de tempo.

L = valor do vazamento. V = volume da amostra. P = pressão. T = tempo.

Para uma medição precisa, o volume deve ser constante enquanto as mudanças de pressão são medidas.

A “queda de pressão” não é, portanto, adequada para embalagens flexíveis, pois o volume muda durante o teste. O método é suficiente para identificar se há ou não um vazamento, mas a medição não será muito precisa.

Outras desvantagens:

1. 1. Este método é sensível ao volume medido. O mesmo vazamento de 30µ será detectado em uma amostra de 0,5 litro, mas não em uma amostra de 3 litros.
  2. O volume testado é o volume depois que a válvula é fechada, o que significa que ela inclui o volume de ar na tubulação, que para amostras pequenas pode ser metade do volume testado. Isto reduz a sensibilidade geral.
  3. Requer consumíveis (septo).

Conclusão: Os detectores de vazamentos utilizando o “teste de queda de pressão” foram originalmente desenvolvidos para aplicações industriais muito maiores, tais como peças automotivas com carcaças rígidas. Eles podem detectar vazamentos em embalagens flexíveis, mas não são adequados para medi-los com muita precisão.

4/ Medição de fluxo de pressão constante:

A medição do fluxo de pressão constante é o único método confiável de medir um vazamento em um pacote flexível. Está em conformidade com a norma DIN 55508-1 de 01/02/2018. O teste de hermeticidade de embalagens flexíveis é uma aplicação relativamente sem importância quando
este é comparado com um método muito comum de teste de estanqueidade de peças automotivas, por exemplo. Muitos poucos fabricantes de equipamentos de teste de estanqueidade, portanto, oferecem equipamentos que utilizam este método.

(1) = taxa de fluxo (a) = fonte de pressão constante

(b) = Medidor de fluxo de massa (c) = amostra

Procedimento: Uma amostra é pressurizada com ar comprimido de uma fonte de pressão de ar constante. Uma vez que a amostra esteja totalmente inflada, o fluxo para e o sensor de fluxo de massa indica zero “SE NÃO HA FUGA”.

Entretanto, se a amostra estiver vazando, as moléculas (o fluxo) continuarão a passar pelo medidor de fluxo de massa após a amostra ter terminado de inflar completamente, e o valor do fluxo detectado pelo medidor de fluxo de massa após a amostra ter sido completamente inflada será igual ao valor do vazamento.

Vantagem principal:

Ele pode ser usado para testar qualquer tipo de produto, caixa sólida ou embalagem flexível.

Desvantagem:

Ele não permite a localização precisa do vazamento.

5/ Conclusão.

Dos quatro métodos tradicionais usados acima para identificar e medir vazamentos, apenas a “medição de fluxo de pressão constante” é adequada e confiável para testar embalagens flexíveis.

Este é o método utilizado para desenvolver a linha de produtos Astaara, garantindo total precisão e confiabilidade.