Încărcătura care urmează să fie transportată pe drumuri este adeseori ambalată. Convenția CMR nu impune ambalarea, dar îl exonerează pe transportator de răspundere pentru pierderile sau daunele suferite dacă încărcătura nu a fost ambalată corespunzător. În funcție de tipul de produs și de modul de transport, principala funcție a ambalării poate fi: protejarea împotriva intemperiilor, susținerea produselor în timpul încărcării și descărcării, împiedicarea deteriorării produselor, asigurarea eficientă a încărcăturii etc.
În cazul produselor de mari dimensiuni (de exemplu, utilaje), se va utiliza o anumită metodă de ambalare. Aceasta poate fi o platformă pentru susținerea produselor și o prelată care poate fi rigidă sau flexibilă.
În cazul produselor mai mici, se folosesc diferite niveluri de ambalare:
- Ambalajul primar este ambalajul care include produse precum conserve, cutii pentru biscuiți, sticle pentru băuturi etc.
- Ambalajul secundar poate fi utilizat pentru a facilita manipularea: tăvi care conțin 12 cutii de biscuiți, lăzi cu 24 de sticle etc. Produsele ambalate secundar sunt adeseori denumite „produse grupate”;
- Ambalajul terțiar, denumit adeseori ambalaj de transport. Acest nivel de ambalare trebuie să permită manipularea și transportul în mod facil și în condiții de siguranță. Ambalajul de transport include paleți (din lemn, plastic, materiale mixte etc.), foi intermediare (carton ondulat, placă dură din fibre, folii antiderapante, hârtie cretată, carton multiplex etc.), apărători pentru margini (carton sau materiale multiple), curele (PE, PP, PET, fibră de sticlă sau oțel), folie (huse extensibile, folie extensibilă, folie termocontractibilă), cutii (carton ondulat, plastic, aluminiu, lemn sau oțel). De asemenea, diferite tipuri de clei și materiale de dunaj sunt clasificate ca ambalaj de transport.
Ambalajul de transport trebuie să reziste forțelor externe exercitate asupra unității de încărcare. Ordinul de mărime, locul și durata acestor forțe depind de metoda de asigurare a încărcăturii care este utilizată. Aceasta înseamnă că rigiditatea ambalajului de transport influențează semnificativ metoda de asigurare recomandată a încărcăturii. Dacă ambalajul de transport nu este suficient de rezistent pentru a păstra nedeformată unitatea de încărcare sub forțele care rezultă în timpul transportului, trebuie utilizată metoda de blocare generală.
Rigiditatea unității de încărcare depinde de toate nivelurile de ambalare: ambalajul secundar, ambalajul primar și produsul în sine pot influența comportamentul unei unități de încărcare (de exemplu, o unitate de încărcare cu sticle PET are un comportament mult mai flexibil dacă acestea sunt umplute cu apă plată, și nu cu apă minerală). Cu toate acestea, se consideră că ambalajul de transport rigidizează o unitate de încărcare. Ambalajul de transport de tip cutie este conceput pentru a rezista unor forțe orizontale specifice, conform specificațiilor producătorului. De asemenea, aplicarea corespunzătoare a curelelor și/sau a foliei pot rigidiza unitățile de încărcare.
Materialele specifice pentru ambalajul de transport care pot contribui la rigidizarea unei unități de încărcare sunt descrise mai jos.
Folia termocontractibilă este un tip special de folie destul de groasă care este disponibilă sub formă tubulară sau plată, rulată pe un cilindru. Peste unitatea de încărcare care urmează a fi ambalată se trage un tub de folie mai mare decât respectiva unitate. Folia plată poate fi înfășurată în jurul unității de încărcare. Folia din jurul acestei unități este încălzită, cel mai adesea, cu ajutorul aerului cald. Acest tip de folie se va mula pe unitatea de încărcare. Dacă este aplicată corespunzător, folia termocontractibilă poate rigidiza în mod eficace o unitate de încărcare. Acest tip de folie este adeseori utilizat pentru cărămizi, unii fertilizatori ambalați în saci etc. În Europa, folia termocontractibilă este utilizată din ce în ce mai puțin, în special din cauza costurilor relativ ridicate și a riscului de incendiu existent în timpul aplicării. Principalul avantaj al foliei termocontractibile este că poate fi aplicată manual și contractată cu ajutorul unui arzător simplu.
O husă extensibilă constă într-o folie care se micșorează după ce este întinsă. Aceasta este utilizată ca un tub mai mic decât unitatea de încărcare. Pentru întinderea tubului de folie și trecerea acestuia peste unitatea de încărcare, trebuie utilizat un echipament specific. Acest concept a fost elaborat ca metodă de protecție împotriva intemperiilor pentru unitățile de încărcare care se poate aplica automat la viteze mari. Aplicarea manuală nu este posibilă, deoarece forțele necesare pentru întinderea foliei sunt prea mari. O husă extensibilă poate rigidiza o unitate de încărcare foarte bine dacă este bine proiectată și bine aplicată. În cazul produselor stivuite, husa extensibilă trebuie întinsă pe direcție verticală în timpul aplicării. Principalele avantaje sunt viteza ridicată, aplicarea automată, protecția perfectă împotriva intemperiilor și costurile mai mici decât ale huselor termocontractibile. Principalul dezavantaj este flexibilitatea scăzută: fiecare dimensiune a unității de încărcare are nevoie de propria dimensiune de husă și de propriii parametri de aplicare. O husă care depășește dimensiunea optimă cu câțiva cm aproape că nu rigidizează unitatea de încărcare.
Folia extensibilă este o folie foarte subțire (10 până la 30 de microni) livrată, de cele mai multe ori, pe bobine cu lățimea de 50 cm. Este înfășurată în jurul unei unități de încărcare cu ajutorul unei mașini de înfășurare care întinde filmul de două ori. Prima întindere are loc între două bobine de pe mașina de înfășurare, cea de-a doua întindere are loc între cea de-a doua bobină și unitatea de încărcare. În plus față de prima și cea de-a doua deformare, pentru a obține o unitate de încărcare rigidă sunt importanți mult mai mulți parametri: suprapunerea, numărul de rotații ca funcție a înălțimii, viteza de înfășurare, procentul de acoperire, tipul de folie. Folia extensibilă poate rigidiza aproape toate tipurile de unități de încărcare dacă sunt aleși cei mai adecvați parametri. Principalele dezavantaje sunt că aplicarea manuală corespunzătoare nu este posibilă, protejarea perfectă împotriva intemperiilor este imposibilă, iar parametrii solicitați pot fi semnificativ diferiți pentru mici modificări ale produselor ambalate.
Folia preîntinsă este tipul de folie cel mai des utilizat pentru ambalajul de transport. Aceasta este vândută în principal pe bobine cu lățimea de 50 cm și este destul de similară unei folii extensibile care a fost întinsă între doi cilindri. Folia este înfășurată manual în jurul unei unități de încărcare sau cu ajutorul unei mașini de ambalare simple. Dacă folia este aplicată manual, cea de-a doua tensiune lipsește: nu există aproape nicio forță între încărcătură și film. Acest fapt poate conduce la evitarea prăbușirii coloanelor de produse, însă nu evită alunecarea stivelor. Prin urmare, folia preîntinsă nu ar trebui utilizată pentru rigidizarea manuală a unităților de încărcare.
Curelele sunt bine cunoscute și sunt fabricate din PP, PET, PE, oțel și materiale întărite cu fibră de sticlă. Acestea pot fi aplicate manual sau automat, pe plan orizontal sau vertical, în jurul unității de încărcare. Efectul curelelor depinde în mare parte de produsele care urmează a fi rigidizate. Curelele sunt foarte utile pentru a evita înclinarea unor părți ale încărcăturii. Acestea pot împiedica alunecarea datorită faptului că grupează stivele și cresc frecarea. Cu toate acestea, curelele trebuie tensionate foarte bine. În multe situații, curelele tind să deterioreze produsele dacă nu se aplică mijloace de protecție corespunzătoare a colțurilor. Principalul avantaj al curelelor este costul foarte redus, iar principalul dezavantaj al curelelor din PP, PET și PE este că, în timp, tensiunea lor scade. Pentru a se evita situațiile periculoase, se recomandă tăierea cu atenție a curelelor.
Plasele pot fi utilizate pentru a menține produsele pe palet. Spre deosebire de folie și de curele, principalul avantaj al unei plase este că poate fi deschisă pentru a scoate sau adăuga produse și că apoi poate fi închisă cu ușurință. Deși există câteva sisteme inteligente care tensionează plasa în jurul produsului și strâng produsele pe palet, împiedicarea deformării este aproape imposibilă din cauza forțelor de inerție din timpul transportului rutier. Cu excepția combinării unei anumite plase pentru o anumită clase de produse, nu se poate presupune că plasa este o soluție adecvată pentru ambalajul de transport.
În contextul asigurării încărcăturii și al rigidizării unităților de încărcare, se utilizează două metode de ambalare de bază pentru a împiedica deformarea excesivă a unităților de încărcare: ambalarea pe bază de formă și cea pe bază de forțe. Ambalarea pe bază de formă este adeseori preferată din motive de siguranță, însă nu este întotdeauna fezabilă din punct de vedere economic.
Produsele sunt plasate într-un tip de container rigid, iar toate golurile, dacă există, sunt umplute pentru a împiedica deplasarea produselor în interiorul containerului. Pereții containerului pot fi închiși sau pot avea o structură deschisă. Pereții pot fi fixați sau pliabili. Containerele din oțel sunt adeseori concepute pentru a transporta anumite tipuri de produse (de exemplu, în industria automobilelor). Box-paleții din plastic reprezintă o combinație între un palet și o cutie. De multe ori, se utilizează o cutie ondulată dreptunghiulară, hexagonală sau octogonală fixată pe un palet din lemn sau din plastic. Containerele cu roți sunt utilizate în distribuție și în câteva sectoare industriale, fiind prevăzute cu roți pivotante sau fixe.
Producătorii acestei cutii ca ambalaj de transport trebuie să precizeze forța statică maximă distribuită pe direcție orizontală la care pereții cutiei pot rezista fără o susținere suplimentară a acestor pereți. Dacă forța efectivă asupra pereților cutiei, care rezultă din forțele de inerție maxime din timpul transportului, este mai mică decât forța maximă de siguranță, cutia poate fi asigurată în mod similar celorlalte containere rigide.
În multe cazuri, toate deplasările produselor în container sunt împiedicate pentru a se evita deteriorarea produselor. Cu toate acestea, deși nu se prevede deteriorarea produselor, toate deplasările produselor din container ar trebui evitate din motive de siguranță a transportului. Energia cinetică rezultată din deplasare poate conduce la o forță de impact mai mare asupra peretelui containerului. Deși rezistă la această forță, containerul poate afecta stabilitatea vehiculului.
Se consideră că ambalarea cu ajutorul foliei și/sau al curelelor este pe bază de forță, deși alte efecte pot rezulta din ranforsări.
Dacă un produs este supus unor forțe de inerție orizontale, acesta tinde să alunece și să se încline. De multe ori, pe un palet sunt plasate mai multe straturi de produse grupate sau saci. În acest caz, pot apărea mai multe moduri de deformare, iar ambalajul de transport trebuie să includă forțele necesare pentru a împiedica apariția acestor moduri de deformare.
- alunecarea tuturor straturilor de pe palet: poate fi împiedicată prin creșterea frecării dintre palet și/sau încărcătură sau prin utilizarea unei folii corespunzătoare în zona superioară a paletului și în zona inferioară a încărcăturii. În unele cazuri, alunecarea este împiedicată prin folosirea unor butoaie (de exemplu, lăzi cu bere pe paleți de plastic sau de lemn) sau prin utilizarea unor cartoane de paleți (transformând astfel forța pe bază de ambalare în forță pe bază de formă). Împiedicarea alunecării prin folosirea foliei este aproape imposibilă dacă frecarea dintre palet și încărcătură este mică [și dacă paletul este încărcat sub nivelul prevăzut (sarcina este mai mică decât paletul)].
- Alunecarea între straturi poate fi împiedicată prin creșterea frecării, prin utilizarea foliei corespunzătoare, prin aplicarea de clei între straturi. Straturile pot fi fixate de alte straturi (de exemplu, în cazul lăzilor cu băuturi). Pe piață sunt disponibile foi intermediare cu frecare înaltă. A se reține că foile intermediare ale cartonului ondulat netratat sau plăcile dure din fibre tind să conducă la creșterea riscului de alunecare.
- Ridicarea a cel puțin unui strat. Dacă alunecarea este împiedicată, cel puțin un strat se poate înclina în jurul muchiilor inferioare ale stratului respectiv. Ca urmare a acestui efect de ridicare, frecarea dintre straturi devine zero, iar unele sisteme de fixare sunt eliberate, ceea ce conduce la o deformare aproape nelimitată a unității de încărcare. Ridicarea poate fi împiedicată prin folosirea unor curele sau prin aplicarea unei folii corespunzătoare.
- Chiar dacă alunecarea și înclinarea sunt împiedicate, tendința de alunecare și de înclinare rămâne. Aceasta poate conduce la forțe verticale de compresie ridicate în unele zone ale încărcăturii, ceea ce conduce la prăbușirea bruscă a produsului în sine sau a ambalajului primar ori secundar. Acest mod de deformare poate fi împiedicat numai prin modificarea ambalajului primar și/sau secundar. Este important să se remarce că dispozitivele de ancorare prin partea superioară (a se vedea capitolul 5) măresc riscul unei astfel de prăbușiri.
- Înclinarea în cadrul stratului: toate produsele dintr-un strat tind să se încline simultan în aceeași direcție. Amprenta stratului respectiv crește ușor. Aceasta înseamnă că modul de deformare poate fi împiedicat cu ajutorul unor forțe de tragere adecvate în jurul stratului respectiv. Dacă ambalajul secundar nu este suficient de rigid, aceste forțe de tragere pot fi create cu ajutorul foliei sau al curelelor tensionate corespunzător. Cu toate acestea, cea mai bună metodă este modificarea modului de stivuire sau a ambalajului primar/secundar.
- Rupere: forțele de inerție sunt direct proporționale cu masa produselor care urmează să fie fixate. Cu cât este mai joasă poziția pe un palet, cu atât sunt mai mari forțele de inerție de pe zona mai înaltă. Pe de altă parte, forțele de strângere ale foliei de ambalare sunt adeseori mai mari în zona inferioară a paletului. Dacă forța de strângere a ambalajului nu este proporțională cu forțele de inerție, încărcătura unui palet se poate rupe în două părți. Aceasta poate fi împiedicată prin îmbunătățirea calității ambalării în zona respectivă (creșterea rezistenței foliei și/sau a frecării).
Schimbările minore ale ambalajului primar, secundar sau de transport pot duce la un alt mod de deformare. Pentru a împiedica toate aceste moduri de deformare, sarcinii i se pot aplica forțe cu ajutorul foliei și/sau al curelelor:
Deoarece frecarea dintre straturi și dintre produsele individuale sau ambalate nu este cunoscută și este influențată de deformarea locală a materialelor și deoarece efectele dinamice asupra încărcăturilor deformabile sunt foarte complexe, forțele de interacțiune necesare dintre folie/ curele și încărcătură nu se pot calcula. Rigiditatea unei anumite unități de încărcare nu poate fi estimată prin inspecție (vizuală), nici prin măsurarea forțelor din ambalajul de transport.
Rigiditatea unei unități de încărcare poate fi testată printr-o încercare de tip. Deoarece toate unitățile de încărcare au tendința de a se deforma, în standardele de ambalare specifice este descrisă în detaliu o deformare acceptabilă. De asemenea, este descrisă în detaliu metoda de cuantificare a diferitelor tipuri de deformare. Cea mai importantă deformare este măsurată într-un plan paralel cu platforma de încărcare și calculată ca procent din înălțimea unității de încărcare (poziționată pe o podea orizontală). Această deformare elastică va fi de maximum 10 %, iar deformarea permanentă după încercare va fi mai mică de 6 cm și mai mică de 5 %. Produsele, ambalajul primar și secundar nu trebuie să prezinte nicio deformare sau deteriorare permanentă.
Poate fi utilizată oricare dintre următoarele trei metode de încercare:
- Într-o încercare de înclinare, platforma de încărcare este înclinată. Un unghi de înclinare de 26,6° corespunde unei forțe de inerție de 0,5 g, iar un unghi de înclinare de 38,7° corespunde unei forțe de 0,8 g (abordare statică simplă, conform standardului EN 12195-1).
- Un test de accelerație la nivel de palet aplică forțe de inerție timp de cel puțin 0,3 sec. O durată mai scurtă a forțelor de inerție poate să nu conducă la o stare de deformare constantă maximă a unității de încărcare deformabile. Pentru a include efectele dinamice în încercare, accelerația trebuie aplicată într-un interval de 0,05 sec. (abordare dinamică, în conformitate cu standardul EUMOS 40509).
- Test de accelerație la nivel de vehicul. Unitatea de încărcare este poziționată pe un vehicul care este condus pe o serpentină pentru a genera o forță de inerție de 0,5 g, inclusiv efectul dinamic. Pentru a genera o forță de inerție de 0,8 g, este acționată frâna de urgență. Mai multe cerințe și metode de măsurare detaliate sunt descrise în standardul european (abordare dinamică, în conformitate cu standardul EN 12642).
Lasă un comentariu