La creciente demanda de bandejas de menú requieren métodos de termomoldeo específicos y diferenciadores

Innovaciones, requisito para un óptimo envasado en la industria de la alimentación

Bernhard Rost
Illig Maschinenbau GMBH & Co.KG
15/05/2006
Las múltiples posibilidades que proporciona el envase no sólo se limitan a envolver y proteger; factores igualmente importantes son transportar informaciones, tener un diseño que haga incrementar las ventas y una actitud respetuosa con el medio ambiente. Cada vez se pone más énfasis en la presentación del envase; mediante diseños atractivos se consigue un mejor efecto visual. Illig es ILLIG Maschine GmbH & Co., representada por Helmut Roegele, S.A., está especializada en el mercado del termoconformado y envasado.
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Después de los envases al vacío con plástico blando, la tendencia actual del envasado de alimentos son las bandejas o platos de embutición profunda. Los hogares, cada vez más pequeños, y las obligaciones profesionales hacen que se cocine menos.

La creciente demanda de bandejas de menú de los últimos años empieza a mostrar signos de diferenciación. Hay que aplicar métodos de termomoldeo diferentes según las aplicaciones específicas al desapilar, llenar, sellar, y según las propiedades que se desee que tenga el envase cerrado, tales como transparencia, propiedades de barrera, capacidad de carga y duración. Por último, los lotes también determinan las diferentes soluciones para escoger la variante de método más económico.

Las bandejas de menú cumplen varios requisitos. Pueden esterilizarse y congelarse, aunque también es posible calentar el contenido del envase, por ejemplo en el caso del “convenience food”, comidas preparadas frescas adecuadas para el microondas y el horno (salchicha al curry). Al consumidor también le interesa poder volver a cerrar el envase. Por eso se utilizan tapas herméticas para embutidos y quesos, aunque también se utilizan envases con bisagra y botones de cierre. Las tapas para alimentos cumplen los requisitos de proteger el producto y ser cómodas para el consumidor, siendo además visualmente muy atractivas. El reducido peso de los envases, la gran absorción de golpes, la gran variedad de formas y el uso de materiales multicapa con propiedades de barrera hacen que el termomoldeo de bandejas sea muy atractivo. Éstas tienen que ser estables y resistentes al frío. La tendencia a alejarse de los envases blandos se debe a la demanda de una mayor capacidad de carga del envase, ya que la apilabilidad y la estabilidad juegan un papel importante para el transporte y el almacenaje.

Aprovechando la creciente concienciación ecológica de la industria alimentaria y de los consumidores, también se ofrecen envases fabricados con materiales biodegradables (fécula de maíz). Los envases tienen una buena barrera de aroma y son adecuados para un margen de temperaturas de 0 - 40ºC.

Las diferentes aplicaciones de los envases y bienes de consumo también exigen plásticos diferentes que puedan teñirse según las exigencias de los clientes. Las bandejas termomoldeadas pueden ofrecerse en casi todos los colores. Para las aplicaciones de termomoldeo que requieran una gran transparencia se utiliza frecuentemente materiales como A-PET, OPS o similares. El cliente desea una gran transparencia por ejemplo en el sector de los vasos para beber o en los envases de alimentos, como por ejemplo ensalada o verdura.

Últimamente las bandejas de fruta y verdura también se ofrecen en color negro con el fin de proporcionar un fondo contrastado respecto al alimento envasado. Una nueva tendencia es la marcación por color, por ejemplo el negro para la carne de cerdo; el amarillo para las aves, etc.

El mercado pide que la bandeja tenga cada vez más funcionalidades, tales como varios compartimentos para diferentes tipos de carne, o puentes (por ejemplo para shashlik). El termomoldeo también cumple los requisitos de calidad de la bandeja de carne en lo que se refiere a resistencia y aplastamiento.

La condición para la conservación del contenido son unos bordes de cierre completamente exactos y planos en todo el perímetro de sellado, lo cual se consigue con unos pisones refrigerados en el molde. Se logra prolongar la conservación mediante atmósferas de gas modificadas, que garantizan un aspecto apetitoso.

Al fabricar envases hay que tener en cuenta no sólo las propiedades del material deseado, sino también los gastos de eliminación. El A-PLA permite reducir los gastos de eliminación en los lugares donde existe la recogida selectiva de la basura. Otras materias primas se trituran en línea y pueden reciclarse limpiamente.

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Fig. 2 - Lado de descarga de RDKP 72d, que trabaja moldeando y troquelando por separado.
Las bandejas de menú y las bandejas corrientes se pueden fabricar en varios tipos de instalaciones de termomoldeo. Se trata de sistemas que procesan el plástico a partir de bobinas. Por lo tanto, se pueden utilizar métodos de moldeo por vacío, por aire comprimido/vacío o sólo por aire comprimido.

Desde hace décadas ILLIG viene ofreciendo varios conceptos de máquinas para proporcionar todas las soluciones convencionales de envasado, tanto para el moldeo y el troquelado separado, como para el funcionamiento del moldeo/troquelado.

Las máquinas para moldeo y troquelado separado siempre trabajan de igual modo. Después de desenrollar el plástico, éste es guiado a través de la estación de calefacción por ciclos. El proceso de moldeo y troquelado tiene lugar en estaciones separadas; el proceso de troquelado puede realizarse mediante corte con fleje de acero o un troquel y prensa desbarbadora. A continuación las piezas moldeadas se apilan y se transportan fuera de la máquina, ya contadas. El apilamiento A-B proporciona una buena posibilidad de desapilar las piezas moldeadas para su posterior procesamiento. Está disponible para el molde de moldeo o para la estación de apilamiento. El alto grado de automatización, en combinación con la madurada tecnología de moldes, permite la máxima disponibilidad.

Con la tecnología de moldeo por vacío es posible una producción económica, especialmente para lotes pequeños. El efecto económico mejora aún más combinando el moldeo por vacío con aire comprimido, lo cual da lugar a mejores resultados de moldeo en la mayoría de casos. Ambas máquinas tienen una tecnología de molde simple que proporciona una alternativa económica al termomoldeo convencional por aire comprimido. La amplia gama de aplicación incluye piezas de envasado, bandejas de menú o insertos y bandejas. Los moldes empleados son económicos gracias a su simple construcción y proporcionan las mayores ganancias en el caso de lotes pequeños. Unas características especiales (tales como matrices flotantes con centrado previo) dan lugar a una mayor precisión de corte durante el moldeo y el troquelado en estaciones separadas.

Las piezas moldeadas con entalladuras, bisagras moldeadas o botones de cierre pueden moldearse aún mejor combinando con aire comprimido. Directamente en el molde hay disponible una presión de moldeo de 2 bar.

Las máquinas automáticas de termomoldeo alimentadas desde la bobina que funcionan con aire comprimido están concebidas para una mayor producción y permiten velocidades de ciclo de más de 40 ciclos/min. Si se precisan tolerancias más estrechas, las piezas se moldean por medio de la tecnología RDK (moldear y troquelar en una sola estación) y se separan de la cinta de moldeo mediante líneas de corte con fleje de acero, integradas en el molde de moldeo.

La ventaja es la económica tecnología de moldes y la gran gama de formatos. La calidad de corte queda algo limitada por los botones de sujeción que se necesitan en este método para transportar las piezas moldeadas a través de la máquina.

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Fig. 3 - Fabricación de bandejas de menú en una máquina de moldeo por vacío RV 53b, diseño del molde de moldeo para fabricar simultáneamente bandejas y tapas
Moldear y troquelar en una sola operación, tecnología RDM, equivale al termomoldeo de gran rendimiento con la máxima calidad de la pieza moldeada con respecto a la distribución del grosor de las paredes y a la precisión del contorno de corte. Con este método no son necesarios los botones de sujeción. Las máquinas están interconectadas con sistemas de apilamiento adecuados para retirar manualmente las piezas y/o garantizar una secuencia completamente automática del proceso de fabricación, desde la fabricación del plástico hasta el envasado final. Los sistemas de apilamiento están sincronizados con la gran capacidad de producción de las máquinas. Puesto que todos los pasos de fabricación - como moldeo y troquelado, apilamiento y envasado final - están integrados en la línea de envasado, la seguridad del proceso es mayor.
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Fig. 4 - ILLIG RDK54 con molde de moldeo / troquel para la fabricación de tapas preimpresas

Para procesar PP es esencial el precalentamiento

La considerable dilatación térmica que tiene lugar al procesar PP requiere utilizar estaciones de precalentamiento en todas las máquinas de termomoldeo alimentadas desde la bobina. Los cilindros de calentamiento situados en un armario cerrado calientan uniformemente el material hasta una temperatura de aprox. 90º C. De este modo, el material colocado sobre los cilindros de calentamiento puede dilatarse sin restricciones, reduciendo así la comba del plástico en la máquina mientras éste se calienta hasta la temperatura de moldeo.

Un equipamiento adicional de la máquina, esencial para procesar PP, es el dispositivo de expansión para el transporte del plástico. Este dispositivo compensa la comba del plástico y evita que se formen arrugas durante el proceso de moldeo. La aplicación de la tecnología de moldeo/troquelado (RDM, RDK) es ventajosa porque se evitan pasos de transporte adicionales y, por consiguiente, se obtienen óptimos resultados en lo que respecto a precisión de troquelado.

Todos los conceptos de la máquina garantizan un proceso de producción continua gracias a los parámetros que pueden guardarse en memoria y recuperarse en cualquier momento. En caso de repetir producto se recuperan las condiciones de fabricación, garantizando una calidad de producto uniforme. Durante el cambio de moldes se evitan los caros tiempos de inactividad como resultado de introducir datos en el sistema de mando. El uso de accionamientos por servomotor aumenta la capacidad útil de las máquinas de termomoldeo, mejorando decisivamente la dinámica y suavidad de marcha.

La estación de moldeo está postconectada a la estación de calefacción. Aquí se embuten las bandejas. Durante este proceso se preestira mecánicamente el material. Se consigue una óptima distribución del grosor de las paredes gracias a la servotecnología, la cual permite una sincronización exacta de la mesa de moldeo y los movimientos del pistón de preestirado. Una mejor distribución del material permite obtener la misma estabilidad del producto utilizando material más delgado, lo cual da lugar a una mayor calidad de los productos.

Se han tomado medidas para lograr una presión de aire de moldeo uniforme y controlable que permita velocidades de llenado más altas, una fase de moldeo más rápida y que la fase de refrigeración empiece antes, dando lugar directamente a mayores capacidades de producción.

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Fig. 5 - ILLIG RDK 54 con molde de moldeo / troquel fuera de la máquina para cambiar las bases.
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Fig. 6 - ILLIG RDM 75K con molde de moldeo / troquel para fabricar bandejas de menú
Por supuesto, la fabricación de envases para la industria de la alimentación debe cumplir las reglas de higiene. Las propiedades higiénicas de la máquina se mejoran mediante estructuras lisas, fáciles de limpiar, y el uso de aire no lubricado para cilindros y juntas.

Según la producción y el material, hay que adaptar la temperatura de las resistencias a las diferentes temperaturas de procesado. El ajuste básico asistido por ordenador resulta útil para esto. Además de los datos de ajuste de la máquina, también presenta un calentamiento óptimo. Gracias a la regulación de temperatura mediante resistencias piloto no son necesarios sistemas de control adicionales.

ILLIG ofrece cada vez más sistemas integrados para la automatización de máquinas e instalaciones en el sector del termomoldeo.

La construcción modular permite aplicar diferentes técnicas de procesos para moldear, troquelar y apilar productos, pudiendo añadir un triturador de rejillas de troquelado para tener una instalación completa. Para introducir piezas de aspiración, decorar el envase o imprimir códigos de barras se utiliza un puesto vacío donde colocar estos dispositivos.

El uso de sistemas mayoritariamente electrónicos permite, por medio de desacoplamientos mecánicos, unas construcciones menos complicadas de máquinas y nuevos conceptos de instalaciones. Ésta es la base para llevar a cabo procesos de fabricación continuos y flexibles con elevadas velocidades de ciclo, garantizando al mismo tiempo una manipulación fácil utilizando piezas estándar.

Las soluciones procedentes de una sola fuente son muy ventajosas teniendo en cuenta la gran cantidad de máquinas y técnicas de procesos aplicables. Como fabricante líder, ILLIG ofrece tecnología punta en sus sistemas integrados.

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