Es común que debido a la concentración de gases de los productos enbotellados ocurran colapsos de contenedores provocando cuantiosas pérdidas en las producciones de las empresas y enormes consecuencias con relación a la calidad y confianza de las marcas. Y la causa de estos problemas no es la calidad de la materia prima o alguna deficiencia del líquido, en la mayoría de los casos la razón se debe a la falta de ventilación.

La solución a estos problemas se encuentra en la implementación de membranas de venteo permeables al gas que logran repeler líquidos y micropartículas.

Los venteos son membranas adaptables a los contenedores que permiten aliviar la presión de gases así como la tensión superficial de los mismos. Los colapsos de contenedores ocurren comunmente por la concentración de gases internos de los líquidos o por las condiciones ambientales, como diferencias de alturas, climas, entre otros, donde el producto será establecido.

Esto sucede debido a los cambios de presión atmosférica que sufre el recipiente (la presión interna resulta diferente a la de su exterior, o viceversa), por lo que es necesario conocer la presión atmosférica tanto del lugar donde se fabrican como la del destino final del producto. De acuerdo a información publicada por expertos en la revista  Machine Design, el 80% de los colapsos de contenedores de líquidos se debe a drásticos cambios de presión atomosférica.

La tensión superficial de un fluido tiene un impacto directo sobre la capacidad de una membrana para repeler la entrada de gases. En los fluidos de tensión superficial alta como el agua hay una gran diferencia entre la energía libre superficial de la membrana y la tensión superficial del líquido lo que genera un mayor ángulo de contacto entre la superficie sólida y el líquido.

La empresa Bayer S.A de Guatemala experimentó antes de 2004 problemas de colapso en sus productos agrícolas, de acuerdo a un artículo publicado por la revista Packing World (disponible en inglés en el sitio web de Gore). Algunos de sus productos que eran transportados a zonas donde el nivel del mar era inferior de donde eran elaborados presentaban deformaciones en los empaques. Aunque realizaron algunos correctivos como la purga de nitrógeno en los químicos, no encontraron soluciones hasta que decidieron realizar la optiminazión de los empaques, incorporando membranas de venteo de la reconocida marca Gore.

envases colpasados de Bayer

Foto: Contenedores de la marca Bayer S.A colapsados antes de la implementación de membranas de venteo. Cortesía: Packing World.

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Membranas hidrofóbicas y oleófobas, ¿Cómo elegirlas?

Las membranas hidrofóbicas proporcionan equilibrio en la presión de los componentes que experimentan grandes variaciones de temperatura y posible exposición al agua. Estas membranas permiten la respiración de los componentes, reduciendo la presión dentro del empaque al tiempo que previene la ingestión de agua.

Sin embargo, los líquidos de baja tensión superficial tienen un ángulo de contacto menor que los fluidos de alta tensión, por lo que pueden penetrar en los poros de las membranas hidrofóbicas y dar lugar a la pérdida total de la circulación de aire a través de la membrana. En ese caso es recomendable el uso de membranas oleófobas.

La energía libre de las oleófobas es menor que las hidrófobicas lo que genera un ángulo de contacto mayor.

Elementos geográficos a considerar

Con base a una publicación realizada por el sitio web Empaque y Conversión sobre el comportamiento de los envases flexibles ante cambios de altitud, hemos rescatado algunos aspectos que resultan necesarios a la hora de realizar el proceso de envasado de sus productos.

  1. Cuando el envase es transportado de una región geográficamente alta a una baja, la presión externa del envase es mayor a la interna, es decir, existe un diferencial de presión negativa.
  2. Cuando el envase es transportado de una región geográficamente baja a una alta, la presión externa al envase es menor a la interna, es decir, existe un diferencial de presión positivo. En este caso, el envase tenderá a inflarse, teniendo efectos de abombamiento.

 

Con información y traducciones al español de Gore y Empaque y Conversión.