Cierres atados que prueban la fuerza de sujeción

Requisito

A medida que los consumidores, fabricantes y legisladores exigen envases más ecológicos y se generaliza el uso de materiales reciclables, la atención se ha centrado en el humilde cierre de plástico. Los organismos reguladores están estableciendo importantes objetivos de sostenibilidad para reducir el impacto medioambiental de determinados productos de plástico, en particular los desechos marinos. La directiva 2019/904 de la Unión Europea ha introducido el requisito de que los tapones y tapas de plástico, utilizados para envases de bebidas de plástico de un solo uso de menos de 3 litros, permanezcan sujetos. La legislación para garantizar su cumplimiento se aplicará a partir de 2024.

Los fabricantes de cierres y sus clientes han colaborado estrechamente para crear nuevos diseños innovadores que cumplan este nuevo requisito. Es probable que los consumidores que buscan productos innovadores y opciones con mayor sostenibilidad tengan en cuenta estos nuevos diseños. Un ejemplo típico es el cierre de "bisagra integrada" o "puente moldeado". Al desenroscar el tapón, la solapa entra en contacto con el gancho y los brazos se estiran con la tensión suficiente para bloquear la cáscara en su sitio. El ángulo máximo de apertura es de 180 grados, lo que garantiza que la cáscara no estorbe y no golpee la mejilla del consumidor al beber de la botella.

Para caracterizar exactamente lo que constituye "permanecer sujeto" y cómo deben ensayarse los cierres y tapas, se ha introducido la norma EN 17665:2022.

En el núcleo de la norma EN 17665:2022 se encuentra la necesidad de probar a) la resistencia y b) la fiabilidad de la fijación, definiéndose unos criterios mínimos de aceptación para ambas.

Para comprobar la resistencia de la fijación de los tapones y las tapas, se aplica una fuerza de tracción predefinida. Esta fuerza varía entre 25 N (botellas con cuello integral) y 12 N (cartones y envases sin cuello integral).

Dado que los legisladores estatales de EE.UU., así como los nacionales de Canadá y Australia, están dispuestos a hacer lo mismo que la UE, es de esperar que en breve se implanten normas de ensayo similares en esas regiones.

Solución

Mecmesin desarrolló una solución para ensayar la fuerza de fijación de los cierres, basada en el banco de ensayos motorizado MultiTest 2.5-dV y el medidor de fuerza digital con pantalla táctil VFG.

La norma EN 17665 exige 2 subensayos dentro del método 5.1 Resistencia a una fuerza de tracción. Cada subprueba requiere un lote de 10 muestras a ensayar. La subprueba 1 mide la resistencia a la tracción en la dirección del acabado del cuello (180°) y la subprueba 2 mide perpendicularmente al acabado del cuello (90°). Cada prueba se realiza a 200 mm/min hasta que se alcanza la fuerza de tracción predefinida.

Utilizando el medidor de fuerza VFG montado en el soporte motorizado MultiTest-dV es posible aplicar la carga a la velocidad designada y detenerse en el límite de tracción exacto definido en la norma. Los ensayos se realizan normalmente utilizando cierres montados en preformas de plástico, que se sujetan en un soporte universal de mordaza en V para el ensayo a 90° y en un manguito ajustable para el ensayo a 180°. El propio cierre se sujeta firmemente en una mordaza superior cuando se realizan ensayos en ambas orientaciones.

La fuerza de separación mínima en newtons (N) se registra en la pantalla del medidor de fuerza. El medidor de fuerza con pantalla táctil VFG tiene la ventaja añadida de agrupar las mediciones por lotes y realizar un sencillo cálculo estadístico de los resultados.

Esta solución de ensayo es lo suficientemente flexible como para ser aplicada o adaptada fácilmente a otras soluciones de sujeción, como bandas de hendidura y otros diseños de cierre y enclavamiento.

Equipo de ensayo

• Probador de tracción motorizado MultiTest-dV
• Medidor de fuerza digital con pantalla táctil VFG 100N
• Portaenvases universal (prueba de 180°)
• Soporte de manguito para preformas (ensayo de 90°): fabricado a medida para adaptarse a la gama de preformas
• Mordaza superior para sujetar cierres