Envasado para distribución: resistencia y palletizado de cajas de cartón corrugado

GAVILÁN, E.; SOAZO, M. D.; SPELZINI, D.; VERDINI, R. A.; BUSTI, P. A.; BÁEZ, G. D.

Jornada; II Jornadas de Ciencia y Tecnología de la FBIOyF; 2023

Introducción: Un correcto envasado para soportar el almacenamiento y la distribución física de alimentos debe cumplir e integrar diversos requisitos. Tanto la unidad de venta (envase primario), como el contenedor de envío (envase secundario) y la unidad de carga (envase terciario) deben ser complementarios entre sí para asegurar la protección del alimento y el cuidado del medioambiente. En un alimento frágil envasado con un material flexible la función de protección al daño físico la suelen cumplir una caja de cartón corrugado y un pallet de carga. Por ello, el objetivo del presente trabajo es realizar ensayos de calidad de cajas y diseñar su palletizado. Resultados: El tipo de caja de cartón corrugado ensayado es la FEFCO F0201 M/A [1] y posee dimensiones internas de 295 x 265 x 192 mm con 4 mm de espesor (onda C). Por un lado, a las cajas se les realizaron ensayos de compresión de canto (ECT, Edge Crush Test). La resistencia a la compresión de canto del cartón corrugado se define como la fuerza de compresión máxima que una pieza de ensayo soportará sin que se produzca ningún fallo (colapso) en la misma [2]. Para este ensayo se utilizó la norma FEFCO Nº8 [3] con modificaciones: probeta de 40 x 25 mm, velocidad de carga = 0,2 mm/s, T = 20 ºC y HR = 50%. En las curvas obtenidas en el ensayo de ECT se observó la fuerza de compresión máxima (Fmax-ECT) que soportó la probeta antes de ser aplastada y se obtuvieron valores de la resistencia de canto (Rcanto), también conocida como resistencia de pared. Por otro lado, a las cajas se les realizaron ensayos de resistencia a la compresión vertical (BCT, Box Compression Test), la cual es una medida directa de la resistencia al apilado. Para este ensayo se utilizó la norma FEFCO Nº50 [3] con modificaciones: velocidad de carga = 12,4 mm/min; T = 27 ºC; HR = 46%. En las curvas obtenidas en el ensayo de BCT, se pudo observar que la fuerza de compresión máxima (Fmax-BCT) que soportó la caja antes de colapsar se presentó en un segundo pico. Además, las cajas ensayadas presentaron un patrón de falla característico en forma transversal al sentido de la compresión. Cabe mencionar que en estas aproximaciones no se consideran el tiempo, temperatura y humedad de almacenaje, el tipo de manipulación, ni las condiciones de transporte. Luego, considerando que una carga unitaria es un grupo de piezas que se puede desplazar como una única entidad, se realizó un diseño de carga unitaria palletizada considerando: Tiempo de almacenamiento bajo carga = 90 días; HR bajo carga = 70%; Patrón de paletizado = Alineado; Tipo de manipuleo = Excesivo. Con estos factores de almacenamiento y transporte se realizó el cálculo del factor de seguridad (FS). Utilizando el valor del peso que soporta la última caja del pallet y el FS, se obtuvo un valor de compresión requerida (CR) para la caja estudiada de 119 kg. Finalmente, se buscó correlacionar los resultados obtenidos en los ensayos de ECT y BCT por medio del modelo de McKee [4]. Conclusiones: El envase secundario ensayado puede contener 5 kg de alimentos y estibarse hasta 7 unidades, ya que el valor de CR (119 kg) es menor que la Fmax obtenido por BCT (139 kg). Sin embargo, para realizar el desarrollo u optimización de una carga unitaria resulta primordial conocer las condiciones del sistema de distribución y los riesgos asociados. resulta primordial conocer las condiciones del sistema de distribución y los riesgos asociados. Además, la compresión de caja (BCT) no se predijo mediante los ensayos de ECT.