Un Segmento Técnico del Steve Tucker, Ingeniero de Tecnología de Empaque de Greener Corporation
Este Segmento Técnico de Greener explica cómo la estructura de un material de empaque flexible afecta su rango de sellado y, en última instancia, determina la velocidad máxima de la máquina.
Examinamos las tecnologías tradicionales así como los materiales sostenibles actuales y analizamos cómo la nueva tecnología de mordazas de Greener amplía el rango de sellado para aumentar la velocidad de producción y mejorar la calidad del paquete.
En Segmentos Técnicos anteriores, hemos definido el rango de sellado como la diferencia entre la temperatura de iniciación del sello y la temperatura de distorsión del sello durante el proceso de empaque. Hemos demostrado que el rango de sellado debe ser lo suficientemente amplio para adaptarse a los ciclos de temperatura normales de las mordazas.
Materiales de Empaque Flexible
Tipo de Polímero y Espesor
Para explicar el impacto de la estructura del material de empaque flexible en el rango de sellado, nos centraremos en el tipo y espesor de los polímeros de la capa central y de la capa selladora.
Rango de Punto de Fusión de Laboratorio
Uno de los atributos más importantes del polímero de la capa central es el punto de fusión, que varía significativamente entre los tipos de polímero. Cuanto más alto sea el punto de fusión, mayor será la resistencia del material a los daños causados por el calor a altas temperaturas.
La capa selladora está diseñada para tener una temperatura de fusión más baja que las capas centrales.
Podemos referirnos a la diferencia entre el punto de fusión de la capa selladora y el punto de fusión de la capa central como rango de punto de fusión de laboratorio, que se refiere únicamente a temperaturas teóricas, sin importar las condiciones de empaque requeridas para que el material alcance dichas temperaturas.
Rango de Sellado
La diferencia de punto de fusión no es exactamente lo mismo que el rango de sellado, lo cual es un poco más complejo. En lugar de mirar únicamente los puntos de fusión teóricos de un material, el rango de sellado describe las configuraciones de la máquina necesarias para lograr esos puntos de fusión.
Un verdadero estudio de rango de sellado describirá la relación entre la temperatura de las mordazas, el tiempo de permanencia y la fuerza, y en última instancia determinará las configuraciones optimizadas necesarias para mantener la calidad del sello.
Punto de Fusión de Laboratorio vs Rango de Sellado
Las temperaturas de iniciación del sello y las temperaturas de distorsión de un rango de sello de un material son siempre más altas que los puntos de fusión del laboratorio. La diferencia es una función de la conductividad térmica y el espesor del material, junto con el tiempo de permanencia y la fuerza disponibles.
Eficiencia de Transferencia Térmica (TTE)
Durante el proceso de sellado, las temperaturas alcanzan su punto máximo donde las mordazas entran en contacto con el envase y luego se disipan a medida que el calor viaja a través de las capas centrales hasta el sellador. Esta transferencia de calor se convierte en una carrera contrarreloj.
El objetivo es optimizar la Eficiencia de Transferencia Térmica: alcanzar la temperatura de iniciación del sellado en la capa de sellador lo más rápido posible, sin calentar las capas centrales a su temperatura de distorsión.
Fuerza, y la distribución eficiente de esa fuerza, es el factor clave de la Eficiencia de la Transferencia Térmica.
Factores de Rango de Sellado
Tiempo de Permanencia / Velocidad de la Máquina
A medida que aumenta la velocidad de la máquina y se reduce el tiempo de permanencia, el rango de sellado se estrecha.
Espesor del Material de Empaque Flexible
Aumentar el espesor de un material también reduce el rango de sellado: el punto de distorsión de la capa central aumenta, pero la temperatura de iniciación del sellado aumenta aún más.
Temperatura
Se pueden aumentar las temperaturas, pero la velocidad de la máquina está limitada por la necesidad de mantener los ciclos de temperatura normales de las mordazas dentro del rango de sellado.
Estructura de Material de Empaque Flexible
En comparación con muchos otros materiales, el poliéster ofrece una gama de sellado más amplia que permite una excelente integridad del sello incluso a altas velocidades de la máquina.
Los materiales con un rango de sellado más estrecho, incluidas muchas estructuras sustentables, a menudo requieren velocidades de máquina más lentas para mantener la calidad del sellado.
Aumenta la Eficiencia de Transferencia Térmica (TTE) para Ampliar Rango de Sellado
Aumentos significativos en la Eficiencia de Transferencia Térmica de las mordazas pueden mitigar las limitaciones de velocidad de la máquina. A medida que se mejora la Eficiencia de Transferencia Térmica, el calor óptimo se transferirá desde las mordazas al material de empaque a temperaturas más bajas y/o en menos tiempo, lo que permite un rango de sellado más amplio que proporciona una mayor velocidad de la máquina.
Mordazas XR™*
Las Mordazas XR™* de Greener Corporation, que utilizan geometría dentado única y material Dura-Therm, brindan esta mayor Eficiencia de Transferencia Térmica al distribuir la fuerza de sellado existente de una máquina de manera más efectiva.
Materiales Sostenibles y Paquetes Difíciles de Sellar
Mordazas XR™* brindan un rango de sellado más amplio que puede ser especialmente crítica con materiales sustentables y paquetes difíciles de sellar, donde la necesidad de tiempos de permanencia más prolongados ha creado anteriormente limitaciones en la calidad del paquete y la velocidad de la máquina.
Reducen los Costos de Materiales de Empaque Flexible
Una mayor Eficiencia de Transferencia Térmica también puede mantener la calidad del sello y las velocidades de la máquina con capas de sellador más delgadas o menos costosas que reducen los costos de material de empaque flexible.
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