TRANSPORTE DE PAQUETERÍA A TEMPERATURA CONTROLADA EMBALAJES ISOTERMOS 31/5/12 Eduard Monrós CONCEPTOS BÁSICOS TRANSPORTE A TEMPERATURA CONTROLADA Cualquier tipo de envío en el que el producto a transportar debe mantenerse dentro de un rango de temperatura determinado. Los rangos de temperatura más frecuentes son: 15 a 25 º C 2 a 8º C (nevera) Congelación 31/5/12 CONCEPTOS BÁSICOS TRANSPORTE A TEMPERATURA CONTROLADA Los principales operadores que utilizan este tipo de transporte son: Industria y distribuidores farmacéuticos Laboratorios de biotecnología Centros de investigación Laboratorios de análisis clínicos Centros hospitalarios y ambulatorios Industria de alimentación para perecederos 31/5/12 CONCEPTOS BÁSICOS FORMAS DE REALIZAR EL TRANSPORTE A TEMPERATURA CONTROLADA Mediante vehículos y plataformas de tránsito dotados de sistemas de climatización. Mediante el uso de embalajes que garanticen el rango de temperatura durante un periodo determinado de tiempo. 31/5/12 CONCEPTOS BÁSICOS TRANSPORTE MEDIANTE VEHÍCULOS REFRIGERADOS 31/5/12 Ventajas: Inconvenientes: Principal campo de aplicación: Menor coste Imposibilidad de validar el proceso cuando hay entregas capilares. Transporte directos (puerta a puerta y cargas completas) Menor complejidad en la preparación de los envíos Criticidad en el proceso de recepción. Productos con un amplio margen de tolerancia fuera del rango de temperatura. CONCEPTOS BÁSICOS TRANSPORTE MEDIANTE EL USO DE EMBALAJES ADECUADOS Ventajas: Posibilidad de validar el proceso. Menor criticidad en la recepción. Inconvenientes: Mayor coste. Transporte capilar de alto valor añadido o con rangos estrictos de temperatura Mayor complejidad en la preparación de los pedidos. (productos de biotecnología, ensayos clínicos, muestras de análisis, productos perecederos de alto valor, etc.) Necesidad de controlar los stocks de embalajes. 31/5/12 Principal campo de aplicación: 1.- SISTEMA DE EMBALAJE Es el soporte físico que garantiza que el producto contenido en su interior se mantiene dentro del rango de temperatura deseado durante un periodo de tiempo. Ejemplo: Producto entre 2º y 8º C durante 48 horas. 31/5/12 1.- SISTEMA DE EMBALAJE Q (calor) Mezcla Eutéctica Producto Intercambio de calor con el exterior sea mínimo : Material aislante Captación o cesión del calor que penetra sea máxima: Gel eutéctico 31/5/12 1.- SISTEMA DE EMBALAJE FACTORES QUE INTERVIENEN: Intercambio de calor con el exterior • Características de la caja Capacidad de absorción o cesión de calor 31/5/12 • Características de la mezcla eutéctica 1.- SISTEMA DE EMBALAJE a) INTERCAMBIO DE CALOR CON EL EXTERIOR: cobre madera Coeficiente de conductividad térmica: Es una característica de cada material Cuanto más pequeño es peor conductor del calor y, por tanto, mejor aislante Cobre: 0,092 Madera: 0,00002 31/5/12 Poliuretano: 0,006 Poliestireno: 0,008 1.- SISTEMA DE EMBALAJE a) INTERCAMBIO DE CALOR CON EL EXTERIOR: Conducción de calor: Es la transmisión de energía que proviene de la diferencia de Temperatura entre partes adyacentes de un cuerpo A T T Q t Q x 31/5/12 A T x 1.- SISTEMA DE EMBALAJE INTERCAMBIO DE CALOR CON EL EXTERIOR: a) En el límite de una losa de espesor infinitesimal dx entre cuyas caras hay una diferencia de temperatura dT, obtenemos la Ley fundamental de conducción del calor: dQ/dt = -K A dT/dx dQ/dt = rapidez de transmisión del calor a través de un área A dT/dx= gradiente de temperatura K= constante de conductividad térmica (el signo menos indica que el calor fluye de mayor a menor temperatura) A mayor superficie más transmisión de calor A mayor diferencia de temperatura más transmisión de calor A mayor espesor menos transmisión de calor A mayor K mejor conductor del calor y viceversa La K de un material ha de ser pequeña para sea un buen aislante 31/5/12 1.- SISTEMA DE EMBALAJE a) INTERCAMBIO DE CALOR CON EL EXTERIOR: Material 31/5/12 K (Kcal/smºC) Cobre 0,092 Acero 0,011 Poliestireno 0,008 Poliuretano 0,006 Hielo 0,0004 Hormigón 0,0002 Corcho 0,00004 Amianto 0,00002 Aire (seco) 0,000006 1.- SISTEMA DE EMBALAJE b) T CAPACIDAD DE ABSORCIÓN O CESIÓN DE CALOR: Comportamiento del agua pura 25 º C Agua líquida 0ºC - 10 º C Agua líquida + hielo Hielo t 31/5/12 1.- SISTEMA DE EMBALAJE CAPACIDAD DE ABSORCIÓN O CESIÓN DE CALOR: Comportamiento de una mezcla de dos líquidos puros b) T A puro B puro A+B líquido B A Líquido +A sólido Líquido+ B sólido C A+B sólido C= Punto eutéctico. Es la T más baja a la que congelará cualquier mezcla líquida de A y B. O bien el punto de fusión más bajo de cualquier mezcla de A y B sólidos % Composición 31/5/12 t 1.- SISTEMA DE EMBALAJE b) T CAPACIDAD DE ABSORCIÓN O CESIÓN DE CALOR: Comportamiento de una mezcla de dos líquidos puros l 1 2 p 3 q q’ 4 s t 31/5/12 1.- SISTEMA DE EMBALAJE b) CAPACIDAD DE ABSORCIÓN O CESIÓN DE CALOR: l : Sistema completamente líquido 1: Se enfría el líquido. No se separará sólido hasta alcanzar el punto p (congelación del líquido B) 2: Empieza a depositarse sólido B. Se aminora la velocidad de enfriamiento ya que se libera calor de fusión. q: Corresponde al punto eutéctico. En este momento empieza a depositarse sólido A 3 : La T permanece constante hasta que se haya solidificado todo el líquido ya que sólo hay una temperatura en la que pueden estar en equilibrio los dos sólidos con el líquido. Al alcanzar la temperatura eutéctica, habrá una detención completa en la velocidad de enfriamiento. 4: Una vez solidificado todo el sistema, volverá a descender la temperatura hasta el punto s. 31/5/12 1.- SISTEMA DE EMBALAJE b) CAPACIDAD DE ABSORCIÓN O CESIÓN DE CALOR: Cuanto más próxima se encuentra la composición del sistema a la del eutéctico, tanto más corto será el tramo pq y mayor el tramo qq’. Si la composición de la mezcla líquida coincide exactamente con la del eutéctico, al enfriar sólo se separará sólido cuando se alcance el punto eutéctico. El sistema se solidificará entonces completamente T Mezcla líquida q q’ Mezcla sólida t 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE COMPOSICIÓN BÁSICA DE LOS EMBALAJES CAPACES DE GARANTIZAR UN RANGO DE TEMPERATURA 1. Caja exterior Aislante Gel eutéctico Separador 2. 3. 4. 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE CAJA EXTERIOR Es el material que está directamente en contacto con el exterior. Se trata de un cartón de color blanco de 3 mm de espesor. Tiene las solapas inferiores encoladas y las superiores abiertas (se cierran con precinto). La caja exterior puede llevar impresos diferentes símbolos o leyendas como por ejemplo: Frágil Flechas de posición Muy urgente . Manténgase entre 2º y 8º C . No congelar 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE AISLANTE Es el revestimiento interior de la caja. Está constituido por un material con un bajo coeficiente de transmisión del calor. Su misión es minimizar el intercambio de calor con el exterior 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE AISLANTE Nuestras cajas llevan poliuretano como aislante. Lógicamente, a mayor espesor de la pared, más capacidad de aislamiento térmico. xx mm de espesor 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE GEL EUTÉCTICO Se trata de envases de plástico rellenos con una mezcla eutéctica de glicerina y agua. Su misión es absorber la energía calorífica del exterior. A Gel eutéctico envasado Geles agrupados en un envase de cartón. Ello conlleva la ventaja de simplificar la preparación de la caja y de absorber la humedad que desprende el envase al descongelarse (rocío) 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE GEL EUTÉCTICO Para que el gel desarrolle la función para que está diseñado debe estar correctamente congelado y estar a la temperatura adecuada. A Calor Eutéctico Congelado (absorbe calor para descongelarse) Líquido (cede calor para congelarse) Tan perjudicial puede ser sobrepasar el límite superior de temperatura como congelar el producto 31/5/12 COMPOSICIÓN DEL EMBALAJE SEPARADOR Es una placa aislante que se sitúa entre el gel eutéctico y el producto para evitar un choque térmico que provoque la congelación Eutéctico -10ºC Separador Producto 2º - 8º C 31/5/12 ESTRUCTURA DEL EMBALAJE CORTE LONGITUDINAL ESQUEMÁTICO Caja de cartón exterior Revestimiento aislante Geles eutécticos Separador aislante Producto Material de relleno 31/5/12 ERRORES MÁS COMUNES Utilizar cajas de un proveedor y geles eutécticos de otro (reaprovechados). No poner los geles a la temperatura adecuada. No poner el separador adecuado (congelación del producto) Transportar la caja diseñada para un perfil de verano con un transporte refrigerado (posibilidad de congelación) Utilizar la misma composición y temperaturas de los geles en verano y en invierno. No congelar correctamente los geles (congelada la capa exterior pero se mantiene líquido el interior). Colocar el producto fuera del rango de temperatura (esperar demasiado tiempo entre la extracción de la nevera y el montaje de la caja). Utilizar cajas demasiado grandes para el volumen del producto (introducción de mucho aire ) 31/5/12 INDICADORES DE TEMPERATURA CONCEPTO Son elementos que permiten conocer el rango de temperaturas a que ha estado sometido el producto dentro de la caja. Existen diferentes tipos siendo los más comunes: Registradores multiuso Registradores de un solo uso Tiras con cambio de color Ampollas con un líquido interior 31/5/12 INDICADORES DE TEMPERATURA 1.- REGISTRADORES MULTIUSO Se trata de aparatos programables que van midiendo la temperatura en intervalos de tiempo predeterminados. Una vez recuperados, la información se puede volcar en un PC a través de un software específico que permite confeccionar gráficas, presentar alarmas, etc. Su coste económico es alto y es necesario disponer del software de descarga. Se utilizan, básicamente, en transportes puerta a puerta donde es posible recuperarlos. Una vez recuperados y extraída la información, se pueden volver a programar tanto los intervalos de lectura como los límites de alarma para un nuevo uso. 31/5/12 INDICADORES DE TEMPERATURA 2.- REGISTRADORES DE UN SOLO USO Se trata de aparatos pre-programados que van midiendo la temperatura en intervalos de tiempo predeterminados. Disponen de una pantalla donde se puede ver si ha habido una alarma. De forma manual, se puede ir viendo en la pantalla el historial de temperaturas, pero no se puede descargar en un PC. Tanto los intervalos de lectura como los límites de alarma vienen programados por el fabricante. Son más económicos que los anteriores y no se pueden volver a usar. Se utilizan con productos de alto valor añadido. 31/5/12 INDICADORES DE TEMPERATURA 3.- TIRAS CON CAMBIO DE COLOR Se trata de unas tiras que se pegan al producto y que van impregnadas con un componente químico que vira de color a cierta temperatura. Son muy económicas pero tienen el inconveniente de que dan muy poca información acerca de lo ocurrido (todo o nada). 31/5/12 INDICADORES DE TEMPERATURA 4.- AMPOLLAS CON UN LÍQUIDO INTERIOR Se utilizan, básicamente, para detectar la congelación. Se trata de unas ampollas que contiene un líquido en su interior que, al congelar, se expande y rompe la ampolla, mostrando claramente que se ha producido congelación en algún momento. Son económicas pero tienen el inconveniente de que dan muy poca información acerca de lo ocurrido (todo o nada). 31/5/12 INDICADORES DE TEMPERATURA POSIBLES PROBLEMAS Situar el registrador en posición incorrecta. Ha de estar en contacto con el producto. No fijar bien el registrador. Con el vaivén a que se somete la caja en el proceso del transporte, el indicador puede desplazarse y entrar en contacto con el gel congelado dando una falsa alarma. Límites de alarma demasiado estrictos. Sobrepasar ligeramente un límite durante un periodo corto de tiempo puede dar lugar a una alarma. En los programables es conveniente poner prealarmas informativas. 31/5/12