universidad nacional autonoma de mexico - Biblioteca, FES-C

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN
OPTIMIZACION DEL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL EMBALAJE PARA
25 kg DE MANTECA COMESTIBLE CRISTALIZADA
TRABAJO PROFESIONAL
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO EN ALIMENTOS
PRESENTA:
DANIEL ALEJANDRO LOPEZ MARTINEZ
ASESOR: I.Q. FERNANDO MAYA SERVIN
CUAUTITLAN IZCALLI, EDO MEX.
2007
AGRADECIMIENTOS
A Dios:
Gracias, por darme la fuerza, la capacidad y la paciencia para concluir la carrera y así
obtener este gran logro.
A mis padres:
Gracias, por contar siempre con su apoyo, su cariño y sus consejos siendo este logro
no solo mío sino también de ellos.
A Erika:
Gracias por su amor, su comprensión y su apoyo cumpliendo una parte importante en
esta etapa de mi vida.
A Rogelio Valerio y Maria Elena Rivera:
Gracias por confiar en mí, por todas sus enseñanzas y por darme la oportunidad de
iniciar mi vida profesional.
A mis amigos:
Mónica, Martín, Felipe, Salvador, Armando, Iván, Gonzalo, Ranfery y Gabriela, gracias
por su amistad y por compartir conmigo una de las etapas más importantes de mi vida.
INDICE
1. Introducción
1
2. Objetivos
3
3. Antecedentes
4
3.1Papel
4
3.1.1 Estructura del papel
5
3.1.2 Las fibras
6
3.1.3 Fabricación manual del papel
7
3.1.4 Proceso mecánico de fabricación del papel
9
3.1.4.1 Fabricación de la pulpa
10
3.1.4.2 Fabricación de la hoja de papel
11
3.2 Papeles y cartoncillos utilizados para empaque
14
3.3 Características y componentes del cartón corrugado
16
3.3.1 Funciones básicas de los componentes del corrugado
17
3.3.2 Propiedades de las flautas
18
3.3.3 Estructura de cajas corrugadas
19
3.4 Métodos de medición
22
3.5 Reglamentaciones de transporte para cajas de cartón corrugado
24
3.5.1 Regla 41
24
3.5.2 Item 222 y regla 41 (Reglamentación actual
25
4. Descripción del desempeño profesional
28
4.1 Descripción de la utilización de la caja de cartón doble corrugado
28
4.1.1 Manejo y almacenamiento interno del producto
28
4.1.2 Comportamiento del material de empaque en la carga y transportación del
producto
30
4.1.3 Quejas, requerimientos y manejo del producto por parte del cliente
31
4.1.4 Análisis de costos del material de empaque
31
4.2 Descripción del proyecto de optimización de la de la caja doble corrugado a
caja de cartón doble rígido
32
4.2.1 Pruebas de viaje y manejo de la caja de cartón doble rígido
33
4.2.2 Quejas y requerimientos del cliente de la caja de cartón doble rígido
34
4.2.3 Costo de la caja de cartón doble rígido
34
5. Análisis y discusión
35
6. Conclusiones
37
7. Bibliografía
38
1. INTRODUCCIÓN
Esta memoria de desempeño profesional tiene como objetivo aportar una mayor
información acerca del cartón corrugado como material de empaque, esto con la
experiencia profesional obtenida además de mostrar un panorama mas claro de las
ventajas y desventajas en la utilización de cartón corrugado como material de empaque
en mantecas comestibles cristalizadas.
La mantecas comestibles cristalizadas ocupan un papel importante en lo que respecta al
complemento de la industria de la panificación, repostería además de algún sector de la
industria láctea surgiendo la inquietud de encontrar un material de empaque atractivo en
todos los aspectos tanto en calidad como en precio esto para proporcionar un valor
agregado no solo en la funcionalidad de la manteca sino también en el transporte,
almacenamiento y manejo del producto por parte del cliente.
El envase adquiere cada vez mayor importancia. Ha dejado de ser un simple contenedor
o protector del producto, al adquirir connotaciones simbólicas que lo integran al producto,
favoreciendo o deteriorando la imagen de éste ya que el objetivo del empaque es
asegurar que un porcentaje muy elevado del producto llegue en perfectas condiciones a
su destino pese a los rigores del manejo cotidiano. Ha llegado a llamársele el vendedor
silencioso ya que es lo primero que se observa del producto y también nos comunica las
cualidades y beneficios que obtendremos si consumimos el alimento. (Rodríguez, 2003).
Se han descrito aspectos relativos a materiales empleados haciendo hincapié en el papel
y cartón ya que consideramos que como materiales biodegradables, junto con la madera,
y con una evolución encaminada a obtener envases más ligeros y resistentes, constituyen
un campo muy interesante en un futuro para cumplir determinados objetivos y en
determinados productos. Se han tratado además aspectos relacionados con la ecología.
La información obtenida es que un deficiente empaque supondría una pérdida de
producto que causaría una cantidad mayor de residuo viéndose reflejado en el aumento
de mermas. (Kant, 2001).
1
Sin envases y embalajes sería imposible que la mayoría de productos comercializados
fuesen distribuidos en un mercado cada vez más internacionalizado. El envase y el
producto que contiene constituyen una unidad de oferta sobre la que se basa la estrategia
comercial de las empresas. (Rodríguez, 2003).
Con fundamento en lo anterior, el estudio que se realizara será basado en los siguientes
aspectos.
Primeramente se presenta un panorama de los antecedentes en lo que respecta a
características generales del papel, tipo, fabricación, así como del cartón corrugado
mencionando la estructura, tipos, métodos de medición y regulación de transporte de las
cajas de cartón corrugado.
Posteriormente se presenta y se describe la situación actual de la compañía en lo que
respecta a los diferentes aspectos relacionados con el material de empaque como:
o
Manejo y almacenamiento interno del producto.
o
Comportamiento del material de empaque en la carga y transportación del
producto.
o
o
Análisis de quejas, requerimientos y manejo del producto por parte del cliente.
Análisis del costo del material de empaque.
Finalmente se presenta la descripción particular tanto de la caja de cartón doble
corrugado como de la caja de cartón doble rígido en cuanto a estructura, peso,
características de resistencia mecánica, pruebas de viaje y costo, esto para lograr una
mayor comprensión y entendimiento de las causas por las cuales se llevo a cabo el
cambio en la utilización de una caja de cartón doble corrugado a una caja de cartón doble
rígido.
Con el análisis y el estudio de la información antes mencionada se llevara a desarrollar las
conclusiones de este trabajo.
2
2. OBJETIVOS
Objetivo general
Evaluar ventajas y desventajas entre cajas de cartón doble corrugado y caja de cartón
doble rígido en función de su resistencia mecánica, costo e impacto ambiental para
optimizar el embalaje de 25 Kg. de manteca comestible cristalizada.
Objetivo particular 1
Analizar la estructura y características de la caja de cartón doble corrugado y la caja de
cartón doble rígido mediante el estudio de los papeles utilizados en la composición de
cada caja para determinar un criterio de elección para el embalaje mas optimo.
Objetivo particular 2
Analizar resultados de pruebas de resistencia mecánica Edge Crush Test, Box
Compresión Test Y Mullen así como pruebas de viaje aplicadas a cajas de cartón doble
corrugado y cajas de cartón doble rígido para determinar un criterio de elección en cuanto
a comportamiento y funcionalidad de la caja.
Objetivo particular 3
Analizar el impacto tanto económico como ambiental en la fabricación de las cajas de
cartón doble corrugado y cajas de cartón doble rígido mediante el análisis de costo de las
cajas y consumo de papel para obtener la mejor alternativa de material de empaque.
3
3. ANTECEDENTES
3.1 PAPEL.
Papel, material en forma de hojas delgadas que se fabrica extendiendo fibras de celulosa
vegetal.
El papel se emplea para la escritura y la impresión; es y ha sido un material de envase y
embalaje muy utilizado durante muchos años.
El papel es un material básico para la civilización del siglo XX, y el desarrollo de
maquinaria para su producción a gran escala ha sido en gran medida, responsable del
aumento en los niveles de alfabetización y educación en todo el mundo.
El papel tal como lo conocemos se invento en china, donde se desarrollo un proceso para
su fabricación en el año 105 d.c. Si bien las fibras utilizadas inicialmente eran de seda,
posteriormente, se utilizaron fibras vegetales provenientes de la corteza de árboles así
como trapos y viejas redes de pescar, el secreto de su manufactura se guardo en secreto
durante 500años.
El pueblo japonés adquiere el conocimiento de su fabricación del papel en el año 700
realizando su primera publicación masiva de un millón de copias de una antigua oración
budista en el año 770.
En el año 751, los chinos atacan una ciudad árabe llamada Samarcanda, donde algunos
chinos fueron hechos prisioneros y obligados a revelar el secreto de la fabricación del
papel, así como elaborar un molino para el papel, de esta forma Samarcanda, se volvió el
centro fabricante de papel en el mundo árabe.
Después de la invasión árabe a la península ibérica ocurrida en el siglo VIII, se establece
el primer molino de papel europeo en la provincia Valencia en España en el año 1150, a
partir de estos molinos se empiezan a construir en diversos países europeos como en
Italia en 1276, en Francia en 1348, Alemania en 1390, en Inglaterra en 1494.
4
La primera fabrica de papel en América fue instalada en Filadelfia., EUA en el año de
1690, hasta ese momento la fabricación de papel se realizaba hoja por hoja, hasta el año
de 1804 los hermanos Fordrinier (Inglaterra) fabricaron una maquina para proceso
continuo, posteriormente Jhon Dickenson desarrollo una maquina de cilindros la cual fue
instalada en Filadelfia en el año de 1817. (Morfin, 2006).
3.1.1 Estructura del papel.
El papel es generalmente elaborado a partir de fibras de celulosa vegetales como:
o
Algodón.
o
Lino.
o
Caña de azúcar.
Si bien las fibras de la madera son de buena calidad, existe el inconveniente de que en
términos generales los árboles requieren de un tiempo largo de cultivo para poder
cortarlos y obtener los beneficios.
Ya que la celulosa es la poseedora de la fibra, una inquietud ha sido buscar la forma de
cultivar la celulosa por medio de un método rentable y a corto plazo, de fibras no
renovales, es decir no obtenidas a partir de la madera.
Las alternativas que se muestran a continuación resultan técnicas muy atractivas ya que
las fibras obtenidas son de alta calidad (fibras largas) y de corto tiempo en su cultivo
entendiendo por este tiempo desde que se siembra hasta que puede ser cortada para
procesarse:
o
Caña de azúcar.
o
Bambú cultivado. Este puede dar hasta 30 TM por hectárea al año.
o
Kenaf. Pequeños arbustos que se cultivan actualmente en Perú, Brasil, Tailandia.
o
Crotalaria. Arbusto que crece máximo en 90 días a una altura de 3m. (Casey,
1990).
5
3.1.2 Las fibras.
La principal materia para la fabricación de papel son las fibras vegetales compuestas de
celulosa, que es un polisacárido estructural compuesto por moléculas de carbohidratos.
Las fibras utilizadas provienen de diversas fuentes como:
o
Fibras de frutos: algodón, kapok, coco.
o
Fibras de tallos: fibras de madera: gimnospermas y angiospermas.
o
Dicotiledóneas: lino, cáñamo y yute.
o
Haces vasculares de monocotiledóneas: pajas de cereales, bagazo, bambú
esparto, sabal y carrizos.
o
Fibras de hojas: abacá, sisal, photmium, caroa, piña.
Los métodos utilizados para la fabricación del papel dependen del tipo de madera
utilizada y el uso que se le dará al papel fabricado.
Existen básicamente dos tipos de madera: madera suave que proviene de las coníferas y
la madera dura.
En cuanto al tamaño de las fibras de cada tipo de madera, las maderas suaves tienen
fibras largas de aproximadamente de 3.5 mm de largo y un grosor de 0.03mm y se
obtienen de maderas como el cedro, pino y abeto, mientras que en las maderas duras las
fibras son cortas de 0.5 a 3 mm de largo y un grosor de 0.02 mm y se obtiene de maderas
como el encino, maple, eucalipto y del bagazo. (Casey, 1990).
FIG 1: Fibras de celulosa en el papel, Estructura de las fibras de celulosa vegetales.
6
3.1.3 Fabricación manual del papel.
El proceso básico de la fabricación de papel no ha cambiado a lo largo de 2000 años, e
implica dos etapas:
a) Trocear la materia prima en agua para formar la suspensión de fibras individuales.
b) Formar láminas de fibras entrelazadas extendiendo dicha suspensión sobre una
superficie porosa adecuada que pueda filtrar el agua sobrante.
En la fabricación manual de papel, la materia prima (paja, hojas, corteza, trapos u otros
materiales fibrosos) se coloca en una tina o batea y se golpea con un mazo pesado para
separar las fibras.
Durante la primera parte de la operación, el material se lava con agua limpia para eliminar
las impurezas, pero cuando las fibras se han troceado lo suficiente, se mantienen en
suspensión sin cambiar el agua de la tina. En ese momento, el material líquido llamada
pasta primaria, esta listo para fabricar el papel.
La principal herramienta del papelero es el molde, una tela metálica reforzada con mallas
cuadradas o rectangulares. El dibujo de las mallas se puede apreciar en la hoja de papel
terminada si no se le da un acabado especial.
El molde se coloca en un bastidor móvil de madera y el papelero sumerge el molde y el
bastidor en una tina llena de esta pasta. En el momento que los saca, la superficie del
molde queda cubierta por una delgada capa de pasta primaria.
El molde se agita en todos los sentidos, lo que produce dos efectos: distribuye de manera
uniforme la mezcla sobre su superficie y hace que las fibras adyacentes se entrelacen,
proporcionando así resistencia a la hoja. Mientras se agita el molde, gran parte del agua
de la mezcla se filtra a través de la tela metálica.
Posteriormente se deja descansar el molde, con la hoja de papel mojado hasta que esta
tiene suficiente cohesión para poder retirar el bastidor.
7
Una vez retirado el bastidor del molde, se da la vuelta a este último y se deposita con
suavidad la hoja de papel sobre una capa de fieltro. Después se coloca otro fieltro sobre
la hoja, se vuelve a poner una hoja encima y así sucesivamente.
Cuando se han colocado unas cuantas hojas de papel alternadas con fieltros, la pila de
hojas se sitúa en una prensa hidráulica y se somete a una gran presión con lo que se
expulsa la mayor parte del agua que queda en el papel.
A continuación, las hojas de papel se separan de los fieltros, se apilan y se prensan. El
proceso de prensado se repite varias veces, variando el orden y la posición relativa de las
hojas. Este proceso se denomina intercambio, y su repetición mejora la superficie del
papel terminado. La etapa final de la fabricación del papel es el secado. El papel se
cuelga de una cuerda en grupos de cuatro o cinco hojas en un secadero especial hasta
que la humedad se evapora casi por completo.
Los papeles que vayan a emplearse para escribir o imprimir exigen un tratamiento
adicional después del secado, porque de lo contrario absorberían la tinta, y el texto y las
imágenes quedarían borrosas. El tratamiento consiste en conferirle apresto al papel
sumergiéndolo en una disolución de cola animal, secar el papel aprestado y prensar las
hojas entre láminas de metal o de cartón liso. La intensidad del prensado determina la
textura de la superficie del papel. Los papeles de textura rugosa se prensan ligeramente
durante un periodo relativamente corto, mientras que los de superficie lisa se prensan con
más fuerza y durante más tiempo, (Casey, 1990).
FIG 2: Obtención de papel de forma manual.
8
3.1.4 Proceso mecánico de fabricación de papel.
En el proceso de fabricación se pueden se pueden definir dos grandes etapas:
a) Fabricación de la pulpa.
o
Obtención de la fibra.
o
Acondicionamiento de la fibra.
o
Proceso de pulpeo.
o
Proceso de batido.
o
Proceso de refinación.
o
Proceso de acondicionamiento de la pasta.
b) Elaboración de la hoja de papel.
o
Proceso de batido.
o
Dosificación y orientación de la fibra en el equipo Fourdrinier, o en maquina de
cilindros.
o
Mesa de formación de la hoja.
o
Secado por prensas.
o
Secado por cilindros de calor.
o
Proceso de calandreado.
FIG 3: Fabricación del papel.
9
3.1.4.1 Fabricación de la pulpa.
Unas vez que las fibras de celulosa han sido separadas y agrupadas nuevamente, se
tiene lo que se conoce como pulpa, material que aun no tiene orientación definida de las
fibras, lo cual hace un material sin dirección de hilo y con una resistencia mecánica al
rasgado similar en ambas direcciones.
Un ejemplo común en la utilización de la pulpa son los contenedores de huevo fabricados
de este material, y que se presentan como un cartón no uniforme de color gris, formado
por moldeo el cual tiene las propiedades de acojinamiento, aislante y absorción además
de un bajo costo. (Coles, 2004).
Existen diferentes métodos para la obtención y acondicionamiento de la pulpa:
a) Proceso mecánico.
b) Proceso químico.
c) Proceso Semi-Químico.
d) Blanqueo de la pulpa.
a) Proceso Mecánico.
En este método la madera es procesada a través de una piedra, que va devastando la
madera, obteniendo de esta forma las fibras que posteriormente se convertirán en pulpa
al hidratarlas. Solo aplica a maderas suaves ya que las duras tienden a hacerse polvo en
el proceso. Conserva todas las propiedades de la madera y es la pulpa virgen mas
económica para ser utilizada donde no se requiere de brillantes ni de resistencia
mecánica, como el papel periódico y el papel manila. (Coles, 2004).
b) Proceso Químico.
Este método consiste en procesar la madera con compuestos químicos, que eliminan los
carbohidratos y lignina además de otros compuestos de la madera, dejando
prácticamente la celulosa. El primer proceso químico utilizado fue el tratar hidróxido de
sodio y carbonato de sodio, este es el método mas utilizado con pulpas de madera dura.
La pulpa obtenida por este proceso es mas resistente que la anterior, de ahí que al papel
obtenido se le denomina “Kraft” que en alemán significa resistente.
(Coles, 2004).
10
c) Proceso Semi-Químico.
Como su nombre lo indica este proceso es una combinación de los antes descritos el cual
consiste primeramente en devastar la madera por un proceso mecánico a partir de un
disco, posteriormente se agrega hidróxido de sodio o sulfito de sodio , para suavizar la
madera principalmente los carbohidratos y la lignina, que son los que mantienen las fibras
juntas. El papel obtenido por este método tiene una buena resistencia y rigidez, y es
utilizado en el médium de los corrugados. (Coles, 2004).
d) Blanqueado de la pulpa.
El proceso al sulfito produce las pulpas mas blancas, sin embargo en muchos casos es
necesario realizar un proceso conocido como blanqueo, ya que a pesar de que la celulosa
y hemicelulosa son blancas se tornan amarillentas por efecto de la luz y oxidación, y en
gran medida el elemento tiende a colorearse en la lignina, por lo que el proceso de
blanqueo tiende a completar la deslignificación. (Coles, 2004).
Se conocen tres tipos:
o
Coloración en medio ácido.
o
Extracción alcalina.
o
Blanqueo por hipoclorito.
3.1.4.2 Fabricación de la hoja de papel.
Es conveniente mencionar que no todos los fabricantes de papel parten de la elaboración
de la pulpa, muchos de ellos parten de la celulosa previamente obtenida por otra
compañía. La celulosa es procesada en una suspensión de agua, con una proporción de
95% de agua y 5% de fibras, la cual es batida con el fin de romper las fibras a la vez que
son hidratadas.(Morfin,2006).
Existen dos tipos de maquina para lograr la hidratación de la fibra: La Hidrapulper y la
Hilopulper, siendo la única diferencia el hecho de que en la ultima tiene en su mecanismo
un sistema de cuchillas que permite además de mezclar la fibra en el agua, el de cortar la
fibra. (Casey, 1990).
11
Posteriormente la pulpa pasa a la sección de batido, la batidora mas utilizada es la
holandesa que consiste en un tanque elíptico con una pared divisora en el centro que
permite tener una mezcla homogeneizada. El batido de la pulpa juega un papel muy
importante en el establecimiento de las características del papel, ya que con un batido de
poco tiempo se producirá un papel altamente absorbente con una alta resistencia al
rasgado pero con una baja resistencia a la explosión (Mullen) y a la tensión. Con un
mayor tiempo de batido el papel tendrá mas alto Mullen y resistencia a la tensión pero con
un decremento en la resistencia al rasgado.
Es también en este punto donde son agregados ciertos compuestos para dar mayor
cuerpo tales como almidones, resinas y alumbre, los cuales darán al papel resistencia al
agua y propiedades para imprimir sobre su superficie, esta cantidad de compuestos
puede afectar la efectividad de los adhesivos utilizados en la fabricación de empaques.
Otros materiales como el dióxido de titanio, silicato de sodio, caseína, cera y talco se
adicionan con el fin de dar color, opacidad, rigidez y otras propiedades específicas.
(Casey, 1990).
Así mismo es agregado papel reciclado en un porcentaje del 35 al 40% en diferentes
calidades como son papeles nuevos, papeles mezclados y viejos papeles de cajas
corrugadas. Posteriormente la pulpa tratada pasa a través de las maquinas de fabricación
del papel estas maquinas constan de varias secciones que son:
a) Dosificadora y orientadora de la fibra.
b) Mesa de formación de la hoja.
c) Prensas de secado.
d) Cilindros de calor.
e) Calandreado.
La maquina Fourdrinier trabaja a altas velocidades y es utilizada para la fabricación de
papel de pesos ligeros y medios. Por otra parte el ancho de las bobinas en este proceso
es de 0.76 m hasta 8.1 m.
12
La maquina de cilindros es mas lenta que la Fourdrinier y la diferencia básica con esta
última es el diseño de la etapa del acabado húmedo, por otra parte el ancho máximo de la
bobina es de 5.6 m, esta maquina esta considerada la mejor fabricación de papeles
pesados ya que el proceso permite la elaboración de cartoncillos de varias capas
pudiendo utilizar diferentes calidades de pulpa en cada una de ellas.
Algunas tipos de papel pueden ser fabricados en ambas maquinas, como por ejemplo del
papel tissue y papel kraft, sin embargo la mayoría de los papeles finos para escritura,
papel periódico, para envolturas, para libros, etc. están hechos en maquinas Fourdrinier,
mientras que la mayoría de los cartoncillos utilizados para cagas plegadizas y corrugados
están hechos en maquinas de cilindros. (Coles, 2004).
Al principio de este proceso es donde se tiene una gran cantidad de agua presente en la
composición del papel, se reduce gradualmente en las diferentes etapas de la mesa de
formación, prensa, cilindros de calor y calandreado, hasta quedar un papel con tan sólo
un 5% de humedad.
FIG 4: Fabricación de la hoja de papel.
Algunos tipos de papel se distinguen por tener una superficie lisa, plana, con brillo y con
una mayor densidad.
13
A este tipo de papeles se les pasa por un proceso conocido como calandreado, que
consiste en hacer pasar la bobina de papel ya fabricado, por una serie de cilindros que
aplican presión como temperatura, logrando una compactación de las fibras y
un
acabado superficial, terso y con menos porosidades. (Coles, 2004).
3.2 PAPELES Y CARTONCILLOS UTILIZADOS PARA EMPAQUE.
La distinción entre papel y cartoncillo esta dada en función del espesor, en general todos
los materiales con un grosor igual o mayor a 0.012” (0.0305 mm) es considerado cartón
sin embargo existen excepciones, ya que por ejemplo el médium de los corrugados tiene
menos de 0.012” de espesor. (Morfin, 2006).
a) Papel Kraft.
Fabricado a partir de la pulpa sulfatada, puede ser sulfatada, puede ser blanqueado,
semiblanqueado, coloreado o utilizado sin blanquear. El Kraft natural esta considerado
como el caballo de batalla de los papeles para empaque. Este papel puede ser producido
en diferentes pesos y espesores, logrando desde tissues hasta cartones pesados.
Una propiedad del papel Kraft es la excelente resistencia, debido a la longitud de las
fibras utilizadas, el método de fabricación y la combinación de los compuestos químicos
utilizados en la fabricación
de la pulpa, estos últimos son también responsables del
familiar color café de papel Kraft.
Debido a su resistencia el papel Kraft se utiliza para la elaboración del papel tissue, papel
para las bolsa, sacos multicapas, y papel para envolturas. También es utilizado como
papel base de laminaciones con aluminio plástico y otros materiales. (Kadoya, 1990).
b) Papel pergamino vegetal.
Este tipo especial de papel posee propiedades de resistencia ala humedad, mientras que
otros tipos de papel pierden esta resistencia cuando se humedecen. El papel vegetal pude
ser remojado por días o hervido en agua sin perder su resistencia: Este papel es de gran
resistencia a las grasas y a los aceites.
14
El papel vegetal se fabrica de la pulpa obtenida por un proceso de sulfito, que como se
mencionó es un proceso ácido, la acción de los ácidos provoca en la celulosa un estado
gelatinoso, el cual llena los poros y une fuertemente las fibras.
El papel vegetal es utilizado para envolver mantequilla, margarina, carne, quesos, etc. así
como para empacar aves y pescado, también se utiliza para envolver plata y metales
pulidos. (Kadoya, 1990).
c) Papel resistente a grasas y papel glassine.
Estos papeles son muy densos y fabricados de sulfitos, Kraft o pulpas semiquimícas,
estos tienen un grado muy alto de resistencia al paso de las grasas y los aceites.
Este papel fabricado a partir de una pulpa batida por mucho tiempo, esto ocasiona que las
fibras absorban una gran cantidad de agua y se gelatinicen, se hidrata altamente
provocando una hoja excepcionalmente densa sin espacios entre fibras, mientras que el
agua absorbida por las fibras no puede escapar a la superficie, ambas situaciones brindan
una buena barrera a las grasas y aceite. (Kadoya, 1990).
d) Papeles tissue.
Son elaborados a partir de pulpas mecánicas o químicas, y en algunos casos de papel
reciclado, y puede ser hacho de pulpas blanqueadas, sin blanquear, coloradas.
Comúnmente se encuentra en pesos de 8 a18 libras, y puede ser fabricado ya sea en
maquinas Fourdrinier de Cilindros, dependiendo de sus características.
El papel tissue se utiliza para proteger algunos productos eléctricos, envases de vidrio,
herramientas, utensilios, envolver zapatos, bolsas de mano, existen papeles de grado no
corrosivo que son utilizados para envolver partes metálicas altamente pulida con lo que se
conoce como acabado espejo. (Kadoya, 1990).
15
e) Papeles encerados.
Los papeles más utilizados para la fabricación de papeles encerados son: Sulfitos,
Glassine y Kraft. Los cuales pueden ser encerados por tres métodos:
-Cera en emulsión. Baja protección.
-Encerado en seco. Protección intermedia.
-Encerado en húmedo. La mejor protección.
Los papeles encerados brindan una buena protección a la humedad en su fases liquida y
vapor. Estos papeles se utilizan bastante para empaques de alimentos. En especial el
mercado agrícola.(Kadoya,1990).
3.3 CARACTERISTICAS Y COMPONENTES DEL CARTON CORRUGADO.
Estructura.
El cartón corrugado está compuesto por dos tipos de elementos: el liner y el material de la
flauta, también llamado médium, con el cual es formada la flauta. (Rodríguez, 1997).
FIG 5: Componentes del corrugado.
Por su composición el cartón corrugado se puede fabricar en los siguientes tipos.
Se debe notar que en caso de los corrugados de doble y triple pared, las flautas son de
diferente tamaño esto es con el fin de brindar mayor resistencia mecánica.
16
CORRUGADO UNA CARA
CORRUGADO SENCILLO
CORRUGADO DOBLE
CORRUGADO TRIPLE
FIG 6: Tipos de corrugado.
Los papeles componentes de cualquier tipo de corrugado se especifican siempre en
secuencia iniciando con el liner exterior y terminando con el liner interior.
Los corrugados dobles y triples se clasifican y especifican por los tipos y secuencias de
las flautas que lo componen iniciando con la flauta exterior y terminando con la flauta
interior. (Rodríguez, 1997)
3.3.1 Funciones básicas de los componentes del corrugado.
Las caras de recubrimiento.
Las caras realizan una aportación importante a la resistencia del embalaje: rigidez a la
flexión, estallido, desgarre, resistencia al apilado y de protección a posibles agresiones
mecánicas. La cara exterior sirve, además, de base informativa (marcado), identificación y
publicidad para el producto contenido. (Morfin, 2006).
Flautas.
Su función principal comprende en dar grosor inicial al cartón y mantenerlo durante toda la
vida del embalaje, además de proporcionar al cartón
ondulado la propiedad
“amortiguadora” en virtud de su forma, el ondulado asegura una elasticidad relativa ante
los problemas de aplastamiento en plano y resistencia a impactos, aportando resistencia a
la compresión sobre el canto del cartón (fuerza paralela a los canales) donde cada canal
puede ser considerado como un “pilar”. (Morfin, 2006).
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Tipos de flautas.
Tipo de Flauta
Espesor del cartón
corrugado
Nº de Flautas en 10
cm.
A
4.76mm 0.1875"
de 11 a 13
Altura de la Flauta.
4.69
0.185"
El cartón de este tipo de flauta es el que mejor resiste a la compresión vertical,
actualmente es sustituido por la flauta C.
C
3.96mm 0.1562”
de 13 a 15
3.61mm 0.142”
Este tipo de flauta es el más común y con este se fabrican la mayoría de las cajas.
B
3.18MM 0.125”
de 16 a18
2.46mm 0.097”
Las características de este cartón que tiene una mayor resistencia al aplastamiento
plano y se utiliza preferentemente en cajas troqueladas.
E
1.58mm 0.0625”
de 31 a 38
1.14mm 0.045”
Este tipo de flauta es de un grado mas fino y se utiliza para envases unitarios o para
cajas de exhibición (display) con una mayor cantidad de impresión.
TABLA 1: Características de tipos de flautas.
3.3.2 Propiedades de las flautas.
a) Flauta “A”.
La flauta “A” tuvo su origen en las planchas para tela “goofer” que existían en ese tiempo
y cuyos rodillos fueron los primeros en ser utilizados para fabricar corrugado, por lo que
sus dimensiones fueron probablemente adoptadas sin cambio ya que estos estaban
disponibles y parecían más o menos adecuados, es rígida, tiene un poder amortiguador y
buena resistencia a la compresión sobre el canto, en virtud del gran grosor del cartón,
utilizándose principalmente en cajas grandes donde se puede aprovechar su mayor
resistencia a la compresión, o en casos donde se requiere un mayor acojinamiento de las
paredes.
b) Flauta “B”.
La flauta “B” fue creada debido a los problemas que la flauta “A” tenia en el empaque de
lata debido a su baja resistencia al aplastamiento, es importante notar que la altura de la
flauta “B” es exactamente la mitad que la flauta “A”. Esta onda tiene una buena resistencia
al aplastamiento en plano debido al número de canales por unidad lineal de medición,
pero poca rigidez dado el reducido grosor que tiene. Sus usos mas comunes son el
empaque de latas por su mayor resistencia al aplastamiento plano, en cajas muy
pequeñas en donde la facilidad del doblado es importante o en charolas troqueladas y
armadas mecánicamente donde es el producto y no el empaque el que hace la estiba y
por otro lado se requiere mayor facilidad en el doblado.
18
c) Flauta “C”.
La flauta “C” fue diseñada buscando combinar las ventajas de los dos tipos de flautas
anteriores cabe señalar que su altura es exactamente el promedio de las flautas “A” y “B”.
Cronológicamente es posterior a los ondulados a y b, este tipo de onda apareció como
una mejor adecuación entre precio/consumo de papel/calidad (resistencia), dotada de una
buena resistencia al aplastamiento en plano (flan crush) y a la compresión vertical (BTC)
de ahí su popularidad en Europa. (Robertson; 1996). Probablemente su mayor ventaja
sobre las otras flautas es su mejor balance de las diferentes propiedades requeridas en
una caja, ya que en la mayor parte de las ocasiones es imposible predecir el riesgo y trato
al que estará sujeta.
FIG 7: Tipos de flautas.
3.3.3 Estructura de cajas corrugadas.
a) Caja regular ranurada (CRR).
La CRR es la caja de corrugado mas común, este estilo es conveniente para muchos
productos y situaciones del envió, es económico porque puede ser producido con altos
índices de productividad. Todas las solapas de la CRR son de la misma longitud, llegando
al centro de la tapa. El espacio entre las solapas del ancho varia dependiendo de la
relación de la longitud de la caja, La mayoría de las CRR son de abertura superior pero
puede ser de abertura lateral. (Morfin, 2006).
FIG 8: Estructura caja regular ranurada.
19
b) Caja centros especiales.
Las solapas internas y externas llegan al centro tanto del fondo como de la tapa las
solapas no son de la misma longitud, una caja ranurada centro especial es similar a un
CRR, excepto que es mas fuerte en la tapa y el fondo debido a que se genera una doble
pared de corrugado en forma completa, las solapas internas proporcionan un nivel extra
de protección al contenido de la caja, debido a que tienen dos espesores diferentes en
esta parte de la caja.
FIG 9: Estructura caja centros especiales.
c) Caja con traslapes.
Todas las solapas son de la misma longitud, las solapas externas se traslapan por una
dimensión especificada para este estilo de la caja corrugada, es similar ala CRR regular,
pero las solapas internas no traslapan, esta caja se cierra fácilmente, generalmente con
grapas en el área del traslape, se utiliza este estilo cuando la relación entra la longitud y el
ancho da lugar a un hueco excesivamente largo entre las solapas internas haciéndolo
conveniente traslapar las solapas externas para evitar que se separen. En el caso de
polvos, jabones, gelatinas resulta de uso común.
FIG 10: Estructura caja con traslapes.
20
d) Caja media regular con cubierta tipo charola.
Esta caja consta de dos piezas, donde la tapa baja sobre el cuerpo menos de una tercera
parte de la profundidad de la caja, tiene un fondo y tapa planos de una sola pieza. Se usa
para empacar artículos como papel, libros, publicidad, porcelana y regalos. (Morfin, 2006)
FIG 11: Estructura caja media regular con cubierta tipo charola.
e) Caja tipo BLISS.
Estas cajas se utilizan para armadoras, la construcción de estas cajas es tal que ofrecen
fuerza adicional de apilamiento. Se utilizan para los paquetes a granel, tales como carnes;
para los explosivos;
para las frutas, vegetales frescos y para los artículos del peso
concentrado. Las piezas se envían en pliego al usuario de empaque que monta la caja
con el equipo automático. Cuando la hoja del cuerpo de una caja se combina con los
extremos de una caja, la protección es doble obteniéndolo en los cuatro bordes verticales.
(Morfin, 2006)
FIG 12: Estructura caja tipo BLISS.
21
3.4 METODOS DE MEDICION.
Con objeto de detectar fallas de calidad en el papel y predecir el comportamiento de las
cajas se realizan las siguientes pruebas aleatorias: (Casey, 1991).
Peso o Gramaje.
Tamaño a 1/10 de m2 con báscula de peso directo a g/m2.
Calibre.
Grosor del papel en milésimas de pulgada.
Mullen.
Resistencia a la explosión en lb/in2 o kg/cm2.
Ring Crush Test.
Evaluar la resistencia a la compresión del papel en el sentido contrario a la orientación de
la fibra.
CMT.
Corrugar el papel médium y comprimir las flautas en sentido horizontal.
COBB.
Medición de volumen de agua absorbido por la muestra durante un lapso de tiempo en
que se mantiene en contacto con 100ml de agua.
Humedad.
Medir la cantidad de humedad que contiene una muestra de 1/10 de m2 secando en
estufa durante 15-20’ y comparando su peso antes y después.
Resistencia al estallamiento (Mullen).
FIG 13: Dirección de la fuerza en la resistencia al estallamiento.
22
Esta prueba fue desarrollada en 1887 por J.W. Mullen la cual mide la fuerza necesaria
para fracturar una muestra de papel o cartón en un área dada (7.793cm2) forzando
glicerina a la cámara de presión bajo el diafragma a una razón estable de 107+- 16ml/min.
El resultado de esta prueba se mide en lb/in2, kg/cm2 o Kpa. (Casey, 1991).
Resistencia a la compresión de canto (ECT).
FIG 14: Dirección de la fuerza en la resistencia a la compresión.
Esta prueba mide la fuerza máxima de compresión paralela a las flautas que una muestra
de cartón soporta antes de fallar dicha fuerza es aplicada entre 2 capas paralelas a una
velocidad de 13 mm/min, existendo 4 métodos diferentes para realizar esta prueba, los
cuales difieren básicamente en el tamaño y forma de la muestra. El resultado se mide
lb/in, kg/cm o Kn/m. (Morfin, 2006)
Resistencia de la caja a la compresión (BCT).
FIG 15: Esquema de la forma en la realización de la prueba box compresión test.
23
Mide la fuerza máxima de compresión tapa-fondo, que una caja de cartón soporta antes
de fallar, dicha fuerza es aplicada entre dos placas paralelas a una velocidad de 13
mm/min. El resultado se mide en lb, kg o kn. (Morfin, 2006).
3.5
REGLAMENTACIONES
DE
TRANSPORTE
PARA
CAJAS
DE
CARTON
CORRUGADO.
3.5.1 Regla 41.
Las cajas de cartón corrugado son usadas como material de empaque para la
transportación de productos por avión, ferrocarril o transporte vía carretera.
La regulación en este ramo imponen normas para aceptar los empaques que se
transporten en ellos. Estas regulaciones se reservan el derecho para rechazar artículos
que puedan estar inadecuadamente empacados.
Por mas de 50 años la terminología y los requerimientos de materiales usados en estas
reglamentaciones están orientados a estándares de fabricación para corrugado y cajas de
fibra sólida. Las reglamentaciones de transportación únicamente están asociadas al modo
de transportación, no al almacenamiento,
exhibición o distribución de productos ya
empacados.
Cajas de cartón corrugado o fibra sólida.
Las tarifas se aplican cuando las cajas de cartón se ajustan a la regla.
Cuándo los siguientes requerimientos y especificaciones son cumplidos, las tarifas
aplicadas a artículos en cajas se aplicaran a los mismos artículos en cajas de cartón
corrugado o fibra sólida escritos en esta regla a las que en lo sucesivo nos referiremos
como cajas de fibra o cajas de cartón.
Incremento de tarifas para cajas que no se ajusten.
Cuando los artículos son presentados para su transporte en cajas de fibra y los
requerimientos y especificaciones de esta regla no son totalmente cumplidas, los cargos
por transporte serán
incrementados 20% (en menos de carro completo o cualquier
cantidad) y 10% (en carro completo) con un incremento mínimo de 35 centavos por 100lb
arriba de los cargos aplicables a dichos embarques en cajas que cumplen lo estipulado en
esta regla.
24
El médium corrugado en todo el cartón corrugado referido en esta regla, deberá ser hecho
de papel no menor a 0.009 in de espesor y pesando no menos de 26 lb por 1000 ft2
(127g/m2) de calidad suficiente para producir cartón corrugado terminado de adecuada
rigidez. (Morfin, 2006).
3.5.2 Item 222 y REGLA 41. (Reglamentación actual).
Cuando los artículos de empaque se clasifican en reglamentación son conocidos
normalmente como cajas. Esta reglamentación esta basada en sus características
dimensiónales, de resistencia, de materiales y del artículo que deben contener.
La reglamentación mas conocida en los Estados Unidos y en nuestro País, es el Item 222
de NMFC y la Regla 41 sus requerimientos son idénticos y se aplican a las divisiones de
transporte que les corresponden.
Peso máximo
de caja y
contenido (lb)
20
35
50
65
80
95
100
120
140
160
180
240
260
280
300
CORRUGADO
SENCILLO.
Resistencia
mínima a la
compresión de
canto del cartón
(ECT) (lb/in)
DOBLE
CORRUGADO.
Resistencia
mínima a la
compresión de
canto del cartón
(ECT) (lb/in)
Máximas
dimensiones
interiores
(largo, ancho,
altura
sumadas) (in)
40
23
50
26
60
29
75
32
85
40
42
95
44
95
48
105
55
51
110
61
115
71
120
82
110
115
120
125
TABLA 2: Reglamentación Item 222 y Regla 41.
CORRUGADO
TRIPLE.
Resistencia
mínima a la
compresión de
canto del cartón
(ECT) (lb/in)
67
80
90
112
25
Esta regla fue aprobada por el Comité Nacional de Ferrocarriles de Carga y por el Comité
Nacional de clasificación de Autotransportes como una regla alterna a las existentes y
entro en vigor como Regla 41 el día 26 de enero de 1991 y como Regla 222 en marzo 30
de 1991.
Los procedimientos de prueba para determinar la resistencia a la compresión (ECT)
utilizan el método TAPPI T811.
Seis especificaciones deben ser probadas y solo uno es permitido que caiga debajo de la
resistencia mínima requerida, el cartón que falle a la prueba anterior será aceptado, si en
una prueba de 20 especimenes, no mas de cuatro caen debajo de la resistencia mínima
requerida, en cualquiera de los casos ningún espécimen deberá tener una resistencia
inferior al 10% debajo del mínimo requerido. (Morfin, 2006).
26
Las cajas que cumplen con esta reglamentación deben llevar un sello circular
conocido como Box Manufacturer’s Certificate (BMC). (Morfin, 2006).
FIG 16: Sello Box Manufacturer’s Certificate.
27
28
4. DESCRIPCION DEL DESEMPEÑO PROFESIONAL
4.1 Descripción de la utilización de la caja de cartón doble corrugado.
Para lograr la optimización del material de empaque se realizo una descripción de las
diferentes situaciones y condiciones en las que se maneja la caja de cartón doble
corrugado para 25kg de manteca comestible cristalizada.
4.1.1 Manejo y almacenamiento interno del producto.
La caja de cartón corrugado utilizada es de tipo regular ranurada (CRR) como se muestra
en la fig. 9 con una capacidad de 25kg con las siguientes especificaciones:
MEDIDAS INTERIORES MM
LARGO
ANCHO
ALTO
375
276
288
TABLA 3: Medidas internas de las cajas de cartón doble corrugado.
CARACTERISTICAS DE RESISTENCIA Y PESO
TIPO DE
MULLEN
Edge
FLAUTAS
CrushTest
(ECT)
Kg/Cm2
Lb/in
Box
Compresión
Test (BCT)
g
Lb
No menor a
775 +- 25
B-C
17.5-19
46.5
1040
TABLA 4: Especificación en gramaje tipos de flauta y parámetros de resistencia mecánica de
GRAMAJE
la caja de cartón doble corrugado.
La caja de cartón doble corrugado esta estructurada de 5 papeles de la siguiente matera:
1.- Liner exterior
2.- Médium (flauta tipo B)
3.- Liner interior
4.- Médium (flauta tipo C)
5.- Liner interior
28
El producto recién empacado, al salir del área de proceso se estiba en tarimas 1m. X
1.2m. La estiba es armada con 40 cajas acomodadas en cuatro camas de 10 cajas cada
una teniendo entonces cada tarima la capacidad de 1 tonelada.
CAMA 1
CAMA 2
CAMA 3
CAMA 4
FIG 17: Forma de estibado de la caja.
La producción mensual promedio de manteca es de 3500 toneladas lo que significa que el
consumo de cajas de cartón es de 140000 piezas mensuales representando un consumo
de papel de 108.5 toneladas. Este dato impulso a realizar un proyecto para disminuir el
gasto realizado en lo relacionado al material de empaque.
29
El manejo interno de la caja en la planta es medianamente brusco ya que es tratada con
cuidado para evitar que las cajas se rasguen, se rompan o se manchen con el producto,
ya que inmediatamente que las cajas salen del área de producción estas son estibadas
como se muestra en la figura anterior y llevadas al almacén de producto terminado donde
las cajas deben permanecer durante 48 horas antes de poder salir del almacén debido al
atemperado de la manteca.
En el manejo interno de la caja de doble corrugado no es permitido estibar más de cuatro
cajas para evitar que exista la posibilidad de que la caja de la primera cama se colapse o
sufra alguna deformación.
En el almacén de producto terminado las tarimas son almacenadas en un rack dinámico
para garantizar las primeras entradas primeras salidas (PEPS) donde se debe observar
que las cajas no muestren algún síntoma de deformación o reventamiento para poder ser
embarcadas.
4.1.2 Comportamiento del material de empaque en la carga y transportación del
producto.
El manejo de la caja en el momento de las carga es brusco ya que la maniobra consiste
en el acomodo de la caja en el piso del transporte y este depende de la cantidad de cajas,
tonelaje de producto requerido por el cliente y tipo de transporte, la resistencia de la caja
en este punto es importante ya que la caja es en algunos casos aventada o forzada al
acomodo con las demás esto para evitar el movimiento continuo de la carga y evitar que
lleguen cajas colapsadas o rotas al cliente.
En la transportación la caja de cartón doble corrugado es importante de igual manera la
resistencia de la caja ya que las cajas se apilan de forma vertical una sobre otra,
acomodando, organizando y balanceando la carga para evitar que las cajas se caigan o
se maltraten en el recorrido de la planta hacia el cliente, además que en el recorrido
existen diferentes variaciones de temperatura y humedad esto dependiendo del tipo de
clima ya que los recorridos pueden ser desde 50 hasta 1200 km.
30
4.1.3 Quejas, requerimientos y manejo del producto por parte del cliente.
En cuanto a la llegada del producto a los clientes, en promedio 5 de cada 3000 cajas
embarcadas son rechazadas por el cliente debido a la deformación, colapsamiento o
exposición al ambiente del producto por la ruptura del material de empaque, debido al mal
acomodo o manejo de las cajas en la operación de carga en la planta, lo que significa que
el 0.17% de las cajas embarcadas son rechazadas.
En la distribución del producto a los clientes, se tienen diferentes problemas debido al mal
manejo de la caja en la maniobra de descarga ocasionando rupturas del material de
empaque y exposición del producto lo que ocasiona mermas y rechazos ya que la
mayoría de los clientes o centros de distribución con la finalidad de eficientizar sus
almacenes, estiban la caja hasta por 7 camas lo que ocasiona en algunos casos un
colapsamiento de las cajas de la primera cama desestabilizando la estiba, perdiendo así
resistencia la caja por el manejo, aunque en condiciones ideales la caja de la primer cama
debería soportar 6 estibas mas apiladas sin problema ya que la especificación en la
prueba del box compresión test para caja de doble corrugado es de 1040 lb y el peso de 6
estibas es de 358 lb.
Este es un punto importante en el cual se trabaja constantemente ya que se trata de
concienciar al cliente para que de un buen manejo al producto y evitar problemas
posteriores en el almacenamiento y utilización del producto.
4.1.4 Análisis de costos del material de empaque.
Desde el punto de vista comercial el costo de la caja de cartón doble corrugado es de
7.85 pesos, este punto es el mas importante para tomar la decisión de realizar un estudio
en el cual se obtenga otra alternativa de caja corrugada que cumpla con las
especificaciones de resistencia y manejo por lo menos de igual manera que la caja de
cartón doble corrugado ya que el consumo mensual de cajas es de 140000 piezas en
promedio, viéndose reflejado en un gasto mensual de 1099000 pesos.
El punto primordial que se pretendía atacar fue desde el punto de vista comercial debido a
la inquietud por lograr una reducción en el costo del material de empaque, donde se le
planteo al proveedor una caja de menor gramaje pero con las mismas características de
resistencia.
31
4.2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE OPTIMIZACIÓN DE LA CAJA DE CARTON
DOBLE CORRUGADO A LA CAJA DE CARTON DOBLE RÍGIDO.
Se planteo otra alternativa de caja corrugada llamada caja de cartón doble rígido la cual
contaba con un gramaje menor además de ser fabricada con 4 papeles estructurados de
la siguiente manera:
1.-Liner exterior
2.-Médium (flauta tipo C)
3.-Médium (flauta tipo C)
4.- Liner exterior
En este caso los papeles 2 y 3 son flautas tipo C debido a que este tipo de flauta
proporcionar mayor resistencia además de sustituir la resistencia que aportaba el liner
interior en la caja de cartón doble corrugado.
Para evaluar la caja de cartón doble rígido desde el punto de vista técnico se toma como
referencia la caja de cartón doble corrugado en cuanto a especificaciones de gramaje y
resistencia.
En el caso de la caja de cartón doble rígido se realizo esta caja en 3 diferentes
combinaciones de papeles para observar cual de estas se asemeja en cuanto a
especificación a la caja de cartón doble corrugado obteniéndose los siguientes resultados.
32
Tipo de
papeles
Gramaje
MULLEN
g
Kg/cm2
Edge Crush
Test (ECT)
Lb/in2
Box
Compresión
Test (BCT)
Lb
L42#
250EC
L145K
760
17.9
51.5
1154
R127AR
L215K
171EC
643
18.1
44.0
984
Doble
R127AR
Rígido 1
R127AR
L215K
L250EC
Doble
R127AR
660
18.3
56.8
1048
Rígido2
R127AR
L215K
250EC
657
19.2
58.3
1089
Doble
R127AR
Rígido 3
R127AR
250EC
TABLA 5: Tabla comparativa de las propiedades de resistencia mecánica, tipos de papel y
Doble
corrugado
gramaje de la caja de cartón doble corrugado y doble rígido.
Los resultados obtenidos al realizarle las pruebas de resistencia a las cajas de cartón
doble rígido fueron favorables ya que cumplieron satisfactoriamente con la especificación
planteada para la caja de cartón doble corrugado, siendo este el primer pasó en la
aceptación de la caja de cartón doble rígido.
Tomando en cuenta que estos resultados fueron obtenidos en condiciones ideales ya que
son pruebas de calidad realizadas en un laboratorio, se prosigue a realizar pruebas de
manejo y pruebas de viaje para observar el comportamiento de la caja de cartón doble
rígido.
4.2.1 Pruebas de viaje y manejo de la caja de cartón doble rígido.
Primeramente al conocer los resultados satisfactorios de resistencia de la caja de cartón
doble rígido, se dio inicio en la utilización de la caja con un lote de 3000 piezas, donde
estas piezas fueron totalmente identificadas y lotificadas.
33
En el manejo interno de la caja de cartón doble rígido no se observo ninguna diferencia
significativa en el manejo, comportándose de igual manera tanto en el trato de la caja
realizado por los operadores como en el almacenamiento.
Posteriormente se realizo un embarque de 800 cajas donde se observo un
comportamiento similar a las cajas de cartón doble corrugado ya que al momento de
acomodar las cajas en el piso del transporte estas no presentaron algún colapsamiento o
estallamiento al momento de ser apiladas.
Estas 800 cajas tuvieron un recorrido de aproximadamente 900Km, teniendo la finalidad
de observar el comportamiento de una caja de menor gramaje en la transportación con
diferentes condiciones climáticas en el recorrido de la planta hacia el cliente, siendo un
indicativo la cantidad de cajas que hayan llegado en mal estado reportadas por el cliente.
Esta misma prueba de viaje se realizo para diferentes recorridos y diferentes distancias
tomando como indicativo de igual manera alguna queja o rechazo por parte del cliente.
En la realización de estas pruebas se obtuvieron resultados favorables ya que en
comparación con la caja de cartón doble corrugado de las 3000 cajas de cartón doble
rígido utilizadas y embarcadas, solo 8 cajas fueron rechazadas debido a alguna ruptura o
defecto del material de empaque lo que significa que el 0.27% de estas cajas tuvieron
algún problema y fueron rechazadas por el cliente.
4.2.2 Quejas y requerimientos del cliente de la caja de cartón doble rígido.
Por parte del cliente no existió ningún inconveniente en el cambio del material de
empaque ya que para ellos la caja se comporta de la misma manera, siendo para ellos
importante solo la tara de la caja con lo cual el cliente requirió por escrito el gramaje del
material de empaque, esto para evitar problemas y confusiones en cuanto al peso bruto
del producto en el momento del pesado a la recepción del mismo.
4.2.3 Costo de la caja de cartón doble rígido.
El costo planteado por el proveedor de la caja de cartón doble rígido es de $6.62 lo que
refleja un ahorro $1.23 por pieza. Siendo este el último dato para realizar el análisis y
determinar la utilización de la caja de cartón doble rígido.
34
5. ANALISIS Y DISCUSIÓN
Al realizar el análisis se observa primeramente que en condiciones ideales comparando la
caja de cartón doble corrugado con los tres tipos de caja de cartón doble rígido
planteados, la caja de cartón doble rígido 3 fue la que obtuvo resultados de resistencia
mas altos en lo que respecta a las pruebas de ECT y Mullen, aunque en la prueba de BCT
la caja de cartón corrugado doble rígido 3 tuvo un resultado menor que la de doble
corrugado, se toma como resultado favorable ya que sobrepasa la especificación de la
caja de cartón doble corrugado establecida en un principio, cumpliendo además con la
disminución del gramaje obteniéndose un promedio de 653.34g por pieza, siendo este
dato directamente proporcional en la reducción del consumo de papel para la elaboración
de la caja.
En lo que respecta al manejo interno de la caja como en el almacenamiento los resultados
fueron favorables ya que los dos tipos de material de empaque se comportaron de la
misma manera aunque este dato no es tan importante ya que la importancia recae en la
aceptación o rechazo del cliente, en este aspecto se tuvo un incremento no tan
significante pero si de consideración ya que con la caja de cartón doble rígido se obtuvo
un aumento del 0.1% en rechazos debido principalmente no a la resistencia de la caja
sino al calibre ya que debido a que esta caja cuenta con un papel menos que la caja de
cartón doble corrugado siendo esta mas propensa al rasgado o a picaduras de la caja en
las caras laterales.
Aunque en números son 3 cajas rechazadas mas con la caja de cartón corrugado doble
rígido que con la caja de cartón doble corrugado por cada 3000 cajas embarcadas no es
un dato tan alarmante ya que este punto se puede atacar con mayor información en la
prevención del manejo del material de empaque al cliente.
Abordando el tema del costo del material de empaque de la caja de cartón doble rígido se
logro la disminución del costo en un 15.66% en comparación con la caja de cartón doble
corrugado lo que significa un ahorro mensual de $172103.4.
35
Finalmente el cambio del material de empaque de doble corrugado a doble rígido se
realizo paulatinamente en lotes de 3000 piezas para observar que el comportamiento de
la caja de cartón doble rígido se realizara de manera uniforme esto mediante el monitoreo
en el manejo como en la aceptación final del cliente.
36
6. CONCLUSIONES
•
En conclusión se cumplieron los objetivos antes planteados ya que primeramente
en condiciones ideales de laboratorio la caja de cartón doble rígido se comporto de
igual manera que la caja de cartón doble corrugado, obteniendo resultados hasta
superiores en lo que respecta a los parámetros de resistencia.
•
En cuanto al manejo de la caja tanto interno como en la descarga con el cliente, la
caja de cartón corrugado doble rígido se comporto favorablemente aunque
presento un incremento del 0.1% en lo que respecta a quejas y rechazos, pero
este dato no fue significativo para eliminar el uso de este material de empaque.
•
En lo que respecta al costo se logro finalidad principal del proyecto ya que se
optimizaron los costos del material de empaque en un 15.66% viéndose reflejado
en $172103.4 mensuales.
•
Se realizo la aceptación total de la caja de cartón doble rígido con las siguientes
especificaciones:
MEDIDAS INTERIORES MM
LARGO
ANCHO
ALTO
375
276
288
TABLA 6: Medidas internas de las cajas de cartón doble rígido.
GRAMAJE
g
CARACTERISTICAS DE RESISTENCIA Y PESO
TIPO DE
MULLEN
ECT
FLAUTAS
Kg/Cm2
Lb/in
BCT
Lb
No menor a
654 +- 25
C-C
17.5-19
53 +-3.5
1040
TABLA 7: Especificación en gramaje tipos de flauta y parámetros de resistencia mecánica de
la caja de cartón doble rígido.
•
Se realizo el cambio total del material de empaque en un tiempo de 90 días con
una carta responsiva firmada por el proveedor donde todas las pérdidas
ocasionadas en dado caso de no cumplir con la nueva especificación planteada
para la caja de cartón corrugado doble rígido serán cubiertas por ellos.
7. BIBLIOGRAFÍA
•
Andrade S. P. (2001). Envase y Embalaje en alimentos: cajas de cartón corrugado
alternativa de solución para el transporte de queso tipo manchego. FES Cuautitlán
UNAM.
•
Arenas J. M. M. (2001). Guía de patrones de distribución y selección de pruebas
de resistencia mecánica para cajas de cartón corrugado para exportación vía
marítima. FES Cuautitlán. UNAM.
•
Bureau. G. (1996). Food packaging technology. Vol. II. VCH Publishers. USA.
•
Casey J. (1990). Pulpa y Papel, Química y Tecnología Química. Vol I. Limusa, D.
F. México.
•
Casey J. (1991). Pulpa y Papel, Química y Tecnología Química. Vol II. Limusa,
D. F. México.
•
Casey J. (1991). Pulpa y Papel, Química y Tecnología Química. Vol III. Limusa,
D. F. México.
•
Coles R., (2004) Mc Dowell D., Kirwan M. J. Manual del envasado de alimentos y
bebidas. Vicente Ediciones, Madrid, España.
•
Heiss. R. (1978) Principios de envasado de los alimentos. 2a ed, Acribia,
Zaragoza, España.
•
Kadoya T. (1990). Food Packaging. 2a ed, Academic Press Inc, California, USA.
•
Kant. P. (2001). Cartón ondulado: Un pasado ilustre y un gran futuro. España.
Horticultura. Año 10. No. 2.
•
Morfin. J. S. (2006) Seminario de diseño estructural de cajas de cartón.
Asociación Mexicana de envase y embalaje. México.
38
•
Multon. J. L. (1999) Food Packaging Tecnology. VHC Publishers Inc. Vol II. New
York USA.
•
NOM-006-STPS-2000. (2000). Secretaria del trabajo y previsión social. Manejo y
almacenamiento de materiales-Condiciones y procedimientos de seguridad.
Norma oficial mexicana, Dirección general de normas.
•
NMX-EE-0039-1979. (1979). Envase y embalaje. Determinación de la resistencia
a la compresión. Norma mexicana, Dirección general de normas.
•
NMX-EE-075-1980. (1980). Envase y embalaje. Determinación de la resistencia al
reventamiento. Norma mexicana, Dirección general de normas.
•
NMX-EE-084-1980. (1980). Envase y embalaje. Determinación de la resistencia al
impacto. Norma Mexicana, Dirección general de normas.
•
NMX-EE-169-1984. (1984). Envase y embalaje. Determinación de la resistencia a
la flexión y compresión. Norma mexicana, Dirección general de normas.
•
Ortiz S. V. (2001). Estudio de Cartón Corrugado como embalaje para bebidas
refrescantes. FES Cuautitlan. UNAM.
•
Robertson G. (1996). Food Packaging, Principes and Practice. Marcel/Decker,
New York. USA.
•
Rodríguez. T. J. A (1997). Manual de ingeniería y diseño de envase y embalaje.
Para la industria de los alimentos, químico, farmacéutica y cosméticos. 3ra ed.
Editada por Packaging. Ingeniería de envase y embalaje. D. F. México.
•
Rodríguez. T. J. A (2000). Serie ingeniería y diseño de envase y embalajes. Tomo
II editada por Packaging. ingeniería en envase y embalaje. México, D. F.
39
•
Rodríguez. T. J. A (2003). El tipo de envase de acuerdo al tipo de producto.
México. Envase y embalaje. Año 4, No. 10.
•
Vidales M. (1999) El envase en el tiempo. Trillas, D. F. México.
40