دانشنامه جامع کمپرس یخ20
فصل ۲۰
دانشنامه جامع کمپرس یخ و ژلپک
کنترل کیفیت ژلپک و کمپرس یخ؛ آزمون نشتی، استحکام دوخت، انجماد و ذوب، تغییر حجم، دوام و معیارهای پذیرش محصول
مقدمه
کیفیت یک ژلپک فقط با مشاهده ظاهر آن مشخص نمیشود. ممکن است بستهای از نظر ظاهری کاملاً سالم باشد، اما پس از قرار گرفتن در فریزر دچار ترک، نشتی یا بازشدن محل دوخت شود. همچنین ممکن است محصولی بدون نشتی باشد اما مقدار ژل آن در بستههای مختلف یکسان نباشد یا پس از چند چرخه انجماد و ذوب تغییرات نامطلوبی پیدا کند.
به همین دلیل، کنترل کیفیت باید از مرحله ورود مواد اولیه آغاز شود و تا پایان تولید، بستهبندی، انبارداری و در صورت نیاز آزمونهای دورهای ادامه پیدا کند.
هدف کنترل کیفیت این نیست که تمام محصولات را با پیچیدهترین تجهیزات آزمایش کنیم؛ بلکه باید مجموعهای از آزمونهای ساده، قابل تکرار و متناسب با ریسک محصول طراحی شود.
—
۲۰-۱ ـ کنترل کیفیت چیست؟
کنترل کیفیت مجموعه اقداماتی است که مشخص میکند آیا محصول تولیدشده با مشخصات از پیش تعیینشده مطابقت دارد یا خیر.
در ژلپک این مشخصات میتواند شامل موارد زیر باشد:
– وزن
– ابعاد
– شکل
– مقدار ژل
– یکنواختی محتویات
– سلامت فیلم
– کیفیت دوخت
– نشتی
– رفتار در انجماد
– رفتار پس از ذوب
– قابلیت تحمل چرخههای حرارتی
—
۲۰-۲ ـ مشخصات فنی محصول باید قبل از تولید تعیین شود
قبل از شروع تولید انبوه باید یک برگه مشخصات فنی تهیه شود.
برای مثال:
وزن اسمی: ۵۰۰ گرم
تلرانس وزن: طبق محدوده تعیینشده تولیدکننده
ابعاد: مشخص
نوع فیلم: مشخص
روش آببندی: مشخص
ظاهر: بدون پارگی و نشتی
شرایط نگهداری: مشخص
روش آزمون نشتی: مشخص
بدون چنین مشخصاتی، کنترل کیفیت به قضاوت سلیقهای تبدیل میشود.
—
۲۰-۳ ـ کنترل مواد اولیه
مواد اولیه باید قبل از ورود به خط تولید بررسی شوند.
مواد مهم عبارتاند از:
– پلیمر جاذب
– آب
– فیلم
– افزودنیها
– مواد بستهبندی
برای هر ماده بهتر است مشخصات خرید و مشخصات پذیرش تعریف شود.
—
۲۰-۴ ـ کنترل پلیمر جاذب
در مورد پلیمر جاذب میتوان موارد زیر را کنترل کرد:
– ظاهر
– رنگ
– اندازه ذرات
– رطوبت
– میزان جذب
– یکنواختی بین بچها
– شماره بچ تولیدکننده
میزان جذب اعلامشده توسط فروشنده باید با روش آزمون مشخص همراه باشد، زیرا ظرفیت جذب در آب خالص با محلولهای حاوی املاح یکسان نیست.
—
۲۰-۵ ـ کنترل آب
اگر آب بخش عمدهای از محصول را تشکیل میدهد، کیفیت آن اهمیت دارد.
در صورت نیاز میتوان موارد زیر را بررسی کرد:
– pH
– هدایت الکتریکی
– سختی
– مواد معلق
– آلودگی میکروبی
نوع آزمون مورد نیاز به کاربرد محصول و فرمولاسیون بستگی دارد.
—
۲۰-۶ ـ کنترل فیلم
فیلم باید از نظر:
– ضخامت
– یکنواختی
– عرض
– ظاهر
– پارگی
– قابلیت دوخت
– رفتار در دمای پایین
بررسی شود.
فیلمی که در دمای اتاق عملکرد مناسبی دارد، الزاماً برای محصولی که بارها منجمد و ذوب میشود مناسب نیست.
—
۲۰-۷ ـ کنترل ضخامت فیلم
ضخامت فیلم را میتوان در نقاط مختلف اندازهگیری کرد.
اگر ضخامت در نقاط مختلف تفاوت زیادی داشته باشد، ممکن است:
– استحکام متفاوت شود؛
– دوخت یکنواخت نباشد؛
– برخی قسمتها زودتر دچار پارگی شوند.
بنابراین یکنواختی فیلم نیز اهمیت دارد.
—
۲۰-۸ ـ کنترل ابعاد فیلم
عرض و طول فیلم باید مطابق طراحی محصول باشد.
تغییر ابعاد میتواند باعث تغییر:
– حجم داخلی
– مقدار پرشدگی
– سطح دوخت
– شکل نهایی
– فشار داخلی
شود.
—
۲۰-۹ ـ کنترل وزن محصول
یکی از سادهترین و مهمترین آزمونها، وزنکشی است.
برای هر بچ میتوان تعدادی نمونه را بهصورت تصادفی انتخاب و وزن کرد.
اگر وزن هدف ۵۰۰ گرم باشد، باید محدوده قابل قبول از قبل تعریف شده باشد.
—
۲۰-۱۰ ـ تلرانس وزن
تلرانس وزن باید بر اساس فرآیند تولید و مشخصات محصول تعیین شود.
مثلاً اگر دستگاه پرکن دارای دقت بالا باشد، میتوان محدوده نسبتاً فشردهای تعریف کرد.
اگر فرآیند دستی باشد، ممکن است پراکندگی بیشتر باشد.
اما تلرانس نباید صرفاً برای پوشاندن ضعف فرآیند تعیین شود؛ بلکه باید قابل کنترل و منطقی باشد.
—
۲۰-۱۱ ـ کنترل وزن آب و پلیمر
در تولید ژلپک، وزن کل تنها شاخص کافی نیست.
در مرحله تولید باید وزن:
– آب
– پلیمر
– افزودنی
نیز ثبت شود.
این کار امکان ردیابی تغییرات فرمولاسیون را فراهم میکند.
—
۲۰-۱۲ ـ اهمیت شماره بچ
هر تولید باید یک شماره بچ یا کد تولید داشته باشد.
این شماره میتواند مشخص کند:
– چه زمانی تولید شده؛
– چه مواد اولیهای استفاده شده؛
– چه اپراتوری تولید کرده؛
– چه دستگاهی استفاده شده؛
– نتیجه کنترل کیفیت چه بوده است.
این موضوع برای تولید صنعتی بسیار مهم است.
—
۲۰-۱۳ ـ کنترل یکنواختی ژل
دو بسته با وزن یکسان الزاماً رفتار یکسانی ندارند.
ممکن است یکی ژل یکنواخت داشته باشد و دیگری:
– آب آزاد
– تودههای پلیمر
– قسمتهای کمتورم
– قسمتهای بسیار متورم
داشته باشد.
بنابراین یکنواختی محتویات باید بررسی شود.
—
۲۰-۱۴ ـ بررسی آب آزاد
پس از آمادهشدن ژل، باید بررسی شود آیا مقدار قابل توجهی آب آزاد وجود دارد یا خیر.
آب آزاد زیاد میتواند:
– ریسک نشتی را افزایش دهد؛
– رفتار محصول را تغییر دهد؛
– فشار موضعی ایجاد کند؛
– باعث حرکت بیش از حد محتویات داخل بسته شود.
البته مقدار قابل قبول آب آزاد به فرمولاسیون و کاربرد بستگی دارد.
—
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
۲۰-۱۵ ـ آزمون ظاهری
هر بسته باید از نظر ظاهری بررسی شود.
موارد قابل بررسی:
– پارگی
– سوراخ
– چروک شدید
– دوخت ناقص
– آلودگی
– تغییر رنگ غیرعادی
– وجود ذرات خارجی
آزمون ظاهری سریع است و میتواند بخش مهمی از عیوب را قبل از آزمونهای پیچیدهتر شناسایی کند.
—
۲۰-۱۶ ـ آزمون نشتی
آزمون نشتی یکی از مهمترین آزمونهای ژلپک است.
بسته باید تحت شرایط تعریفشده بررسی شود تا مشخص شود آیا:
– آب خارج میشود؛
– ژل نشت میکند؛
– محل دوخت باز میشود؛
– سوراخ ریز وجود دارد.
روش آزمون باید برای همه بچها یکسان باشد تا نتایج قابل مقایسه باشند.
—
۲۰-۱۷ ـ آزمون فشار
در آزمون فشار، بسته تحت فشار کنترلشده قرار میگیرد.
هدف این است که مقاومت:
– فیلم
– محل دوخت
– نقاط اتصال
بررسی شود.
فشار آزمون باید بر اساس طراحی واقعی محصول تعیین شود و نباید بدون دلیل فشار بسیار بالاتر از شرایط مصرف اعمال شود.
—
۲۰-۱۸ ـ آزمون سقوط
سقوط یکی از اتفاقات احتمالی در حملونقل است.
نمونهها را میتوان از ارتفاع مشخص و در شرایط تعریفشده آزمایش کرد.
پس از سقوط باید موارد زیر بررسی شوند:
– پارگی
– نشتی
– بازشدن دوخت
– تغییر شکل شدید
ارتفاع و تعداد سقوط باید در دستورالعمل داخلی محصول مشخص شود.
—
۲۰-۱۹ ـ آزمون سوراخشدن
فیلم ممکن است هنگام:
– انبارداری
– حمل
– چیدمان
– تماس با لبه کارتن
آسیب ببیند.
آزمون مقاومت در برابر سوراخشدن میتواند برای مقایسه فیلمهای مختلف مفید باشد.
—
۲۰-۲۰ ـ آزمون انجماد
یکی از مهمترین آزمونهای ژلپک، قرار دادن نمونه در شرایط واقعی انجماد است.
در این آزمون باید بررسی شود:
– حجم چقدر تغییر میکند؛
– بسته متورم میشود یا خیر؛
– فیلم ترک میخورد یا خیر؛
– دوخت سالم میماند یا خیر؛
– ژل رفتار مورد انتظار را حفظ میکند یا خیر.
—
۲۰-۲۱ ـ افزایش حجم هنگام انجماد
آب هنگام تبدیل به یخ افزایش حجم قابل توجهی دارد.
بنابراین بستهای که در حالت مایع کاملاً پر شده است ممکن است هنگام انجماد فشار داخلی ایجاد کند.
این موضوع یکی از دلایل مهم در نظر گرفتن فضای خالی مناسب در طراحی بسته است.
مقدار فضای لازم باید با آزمون واقعی فرمولاسیون تعیین شود.
—
۲۰-۲۲ ـ فضای خالی داخل بسته
فضای خالی یا Headspace میتواند امکان تغییر حجم محتویات را فراهم کند.
اما فضای بیش از حد نیز ممکن است باعث:
– حرکت زیاد محتویات
– شکل نامناسب
– افزایش حجم بسته
– کاهش سطح تماس
شود.
بنابراین باید بین ایمنی انجماد و عملکرد حرارتی تعادل برقرار شود.
—
۲۰-۲۳ ـ آزمون چرخه انجماد و ذوب
اگر ژلپک برای چندین بار استفاده طراحی شده باشد، یک چرخه کافی نیست.
میتوان چرخههای زیر را تعریف کرد:
انجماد → نگهداری → ذوب → بازگشت به دمای محیط
سپس همین فرآیند چند بار تکرار شود.
بعد از هر چرخه، نشتی و سلامت بسته بررسی میشود.
—
۲۰-۲۴ ـ چرا چرخه حرارتی مهم است؟
ممکن است بسته در اولین انجماد کاملاً سالم باشد اما پس از چند بار انجماد و ذوب:
– فیلم شکننده شود؛
– محل دوخت ضعیف شود؛
– ژل آباندازی کند؛
– شکل بسته تغییر کند.
بنابراین آزمون چرخهای اطلاعات بیشتری درباره عمر واقعی محصول میدهد.
—
۲۰-۲۵ ـ آزمون تغییر حجم
وزن ممکن است ثابت بماند اما حجم بسته تغییر کند.
برای بررسی این موضوع میتوان ابعاد بسته را در حالت:
1. قبل از انجماد
2. پس از انجماد
3. پس از ذوب
4. بعد از چند چرخه
ثبت کرد.
این اطلاعات برای طراحی بستهبندی بسیار ارزشمند است.
—
۲۰-۲۶ ـ آزمون عملکرد سرمایشی
سلامت بسته کافی نیست.
باید مشخص شود محصول واقعاً عملکرد سرمایشی مورد انتظار را دارد.
برای این کار میتوان:
– دمای خود ژلپک
– دمای داخل جعبه
– دمای محصول آزمایشی
– دمای محیط
را در طول زمان ثبت کرد.
—
۲۰-۲۷ ـ استفاده از دیتالاگر
دیتالاگر دما میتواند تغییرات دما را در طول آزمایش ثبت کند.
برای مثال میتوان نمودار:
دما بر حسب زمان
تهیه کرد.
این نمودار مشخص میکند که ژلپک:
– چه مدت سرمایش ایجاد میکند؛
– با چه سرعتی گرم میشود؛
– چه زمانی به دمای محیط نزدیک میشود.
—
۲۰-۲۸ ـ مقایسه دو فرمولاسیون
اگر دو فرمولاسیون تولید شده باشد، نباید فقط بر اساس احساس دست انتخاب کرد.
هر دو را میتوان با شرایط برابر آزمایش کرد:
– وزن یکسان
– فیلم یکسان
– دمای شروع یکسان
– محیط یکسان
– عایق یکسان
سپس عملکرد حرارتی مقایسه شود.
—
۲۰-۲۹ ـ آزمون در جعبه واقعی
آزمایش روی خود ژلپک کافی نیست.
زیرا عملکرد واقعی به:
– جعبه
– عایق
– حجم فضای خالی
– محصول داخل جعبه
– تعداد ژلپک
نیز وابسته است.
بنابراین آزمون نهایی بهتر است در بستهبندی واقعی انجام شود.
—
۲۰-۳۰ ـ کنترل دمای اولیه
برای مقایسه صحیح، دمای اولیه همه نمونهها باید تا حد امکان یکسان باشد.
اگر یک ژلپک در دمای پایینتر شروع کند، طبیعی است که مدت بیشتری سرد بماند.
بنابراین ثبت دمای شروع ضروری است.
—
۲۰-۳۱ ـ آزمون نشتی پس از انجماد
این آزمون بسیار مهم است.
نمونهای که قبل از انجماد سالم بوده، باید پس از انجماد نیز بررسی شود.
بهخصوص باید محلهای زیر کنترل شوند:
– گوشههای بسته
– محل دوخت
– قسمتهای تاخورده
– محل اتصال فیلم
—
۲۰-۳۲ ـ آزمون نشتی پس از ذوب
برخی عیوب فقط هنگام ذوب ظاهر میشوند.
ممکن است در حالت منجمد بسته ظاهراً سالم باشد اما بعد از بازگشت به حالت مایع نشتی ایجاد کند.
بنابراین آزمون پس از ذوب نیز لازم است.
—
۲۰-۳۳ ـ معیار پذیرش
هر آزمون باید معیار قبولی و مردودی داشته باشد.
برای مثال:
آزمون ظاهری: بدون پارگی و نشتی
وزن: در محدوده تعیینشده
دوخت: بدون بازشدگی
انجماد: بدون ترک یا نشتی
چرخه حرارتی: بدون خرابی غیرقابل قبول
این معیارها باید قبل از تولید انبوه تعیین شوند.
—
۲۰-۳۴ ـ نمونهبرداری از خط تولید
لازم نیست همیشه تمام محصولات برای همه آزمونها تخریب شوند.
میتوان بر اساس یک برنامه نمونهبرداری، تعدادی محصول را انتخاب کرد.
اما تعداد نمونه باید بر اساس حجم تولید، ریسک محصول و سطح اطمینان موردنظر تعیین شود.
برای محصولات حساس، کنترل بیشتری لازم است.
—
۲۰-۳۵ ـ آزمون صددرصدی وزن
در بسیاری از خطوط، وزنکشی میتواند بهصورت صددرصدی انجام شود.
این کار بهخصوص زمانی مفید است که:
– دستگاه پرکن اتوماتیک باشد؛
– محصول وزن مشخصی داشته باشد؛
– وزن یکی از شاخصهای اصلی کیفیت باشد.
وزنکشی صددرصدی میتواند با سیستم توزین خطی نیز انجام شود.
—
۲۰-۳۶ ـ کنترل صددرصدی ظاهر
کنترل ظاهری نیز در برخی خطوط میتواند برای تمام بستهها انجام شود.
این کار بهویژه برای تشخیص:
– پارگی واضح
– دوخت ناقص
– آلودگی
– شکل غیرعادی
مناسب است.
—
۲۰-۳۷ ـ کنترل آماری فرآیند
در تولید بزرگ، به جای اینکه فقط محصول نهایی بررسی شود، خود فرآیند نیز باید کنترل شود.
برای مثال میتوان میانگین و پراکندگی وزن را در طول شیفت ثبت کرد.
اگر وزن بهتدریج از مقدار هدف فاصله بگیرد، مشکل دستگاه قبل از تولید تعداد زیادی محصول معیوب شناسایی میشود.
—
۲۰-۳۸ ـ کنترل دمای دوخت
دمای دوخت باید با نوع فیلم و ساختار بسته سازگار باشد.
دمای بسیار پایین ممکن است باعث دوخت ضعیف شود.
دمای بیش از حد نیز میتواند:
– فیلم را تخریب کند؛
– سطح دوخت را بسوزاند؛
– ظاهر بسته را خراب کند.
بنابراین دمای مناسب باید با آزمون تعیین شود.
—
۲۰-۳۹ ـ زمان و فشار دوخت
دوخت فقط به دما وابسته نیست.
پارامترهای دیگر نیز مهم هستند:
– زمان تماس
– فشار فک
– سرعت خط
– تمیزی سطح دوخت
ترکیب مناسب این عوامل باید برای هر نوع فیلم تعیین شود.
—
۲۰-۴۰ ـ آلودگی محل دوخت
یکی از دلایل رایج ضعف دوخت، وجود ژل، آب یا ذرات پلیمر در محل دوخت است.
بنابراین طراحی خط باید به گونهای باشد که قبل از دوخت، محل اتصال تا حد امکان تمیز بماند.
کنترل این موضوع میتواند میزان ضایعات را به شکل قابل توجهی کاهش دهد.
—
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
۲۰-۴۱ ـ آزمون عمر انبارداری
محصول باید در شرایط نگهداری تعیینشده برای مدت مشخص بررسی شود.
در این دوره میتوان موارد زیر را کنترل کرد:
– ظاهر
– نشتی
– تغییر رنگ
– تغییر شکل
– تغییر وضعیت ژل
– کیفیت دوخت
هدف تعیین رفتار محصول در طول زمان است.
—
۲۰-۴۲ ـ آزمون دمایی تسریعشده
برای مقایسه سریعتر پایداری برخی مواد میتوان از شرایط دمایی کنترلشده استفاده کرد.
اما نتایج آزمون تسریعشده نباید بدون اعتبارسنجی بهصورت مستقیم معادل عمر واقعی محصول در نظر گرفته شود.
—
۲۰-۴۳ ـ کنترل شرایط انبار
شرایط انبار باید مطابق مشخصات محصول باشد.
مواردی مانند:
– دمای محیط
– نور مستقیم
– رطوبت
– فشار روی بستهها
– ارتفاع چیدمان
میتوانند بر عمر فیلم و محصول اثر بگذارند.
—
۲۰-۴۴ ـ کنترل حملونقل
بسته باید برای شرایط واقعی حمل نیز بررسی شود.
در حمل ممکن است:
– روی یکدیگر قرار گیرد؛
– تحت فشار باشد؛
– سقوط کند؛
– با لبههای کارتن تماس پیدا کند.
به همین دلیل آزمون حملونقل میتواند بخشی از ارزیابی محصول باشد.
—
۲۰-۴۵ ـ نگهداری نمونه شاهد
از هر بچ تولیدی بهتر است تعدادی نمونه شاهد نگهداری شود.
این نمونهها در صورت بروز شکایت یا مشکل، امکان بررسی محصول همان بچ را فراهم میکنند.
روی نمونه شاهد باید اطلاعاتی مانند:
– شماره بچ
– تاریخ تولید
– نوع محصول
ثبت شود.
—
۲۰-۴۶ ـ ثبت نتایج کنترل کیفیت
نتایج باید قابل ردیابی باشند.
برای هر بچ بهتر است فرم یا فایل مشخصی وجود داشته باشد.
مثلاً:
شاخص| نتیجه
وزن| ثبت شود
ابعاد| ثبت شود
ظاهر| قبول/رد
دوخت| قبول/رد
نشتی| قبول/رد
انجماد| قبول/رد
نمونه شاهد| ثبت شود
—
۲۰-۴۷ ـ برخورد با محصول مردود
محصول مردود نباید بدون بررسی دوباره وارد بازار شود.
ابتدا باید مشخص شود علت مردودی چیست:
– فرمولاسیون
– وزن
– فیلم
– دوخت
– آلودگی
– حمل
– خطای اپراتور
سپس درباره اصلاح، بازفرآوری یا معدومسازی تصمیم گرفته شود.
—
۲۰-۴۸ ـ کنترل کیفیت نباید فقط در پایان خط باشد
یک سیستم مناسب کنترل کیفیت در سه مرحله فعالیت میکند:
مرحله اول
کنترل مواد اولیه.
مرحله دوم
کنترل حین تولید.
مرحله سوم
کنترل محصول نهایی.
این روش بهتر از آن است که تمام مشکلات در انتهای خط کشف شوند.
—
۲۰-۴۹ ـ چکلیست پیشنهادی کنترل کیفیت ژلپک
برای هر بچ میتوان این چکلیست را استفاده کرد:
مواد اولیه
– [ ] پلیمر تأیید شد
– [ ] آب تأیید شد
– [ ] فیلم تأیید شد
فرآیند
– [ ] وزنکشی صحیح
– [ ] اختلاط صحیح
– [ ] زمان هیدراتهشدن مناسب
– [ ] پرکنی صحیح
– [ ] دوخت صحیح
محصول
– [ ] وزن
– [ ] ابعاد
– [ ] ظاهر
– [ ] نشتی
– [ ] سلامت دوخت
– [ ] آزمون انجماد
– [ ] آزمون ذوب
مستندات
– [ ] شماره بچ
– [ ] نمونه شاهد
– [ ] ثبت نتایج
—
۲۰-۵۰ ـ جمعبندی فصل
کنترل کیفیت ژلپک باید از یک نگاه ساده یعنی «بسته پاره نشده است» فراتر رود.
یک محصول قابل اعتماد باید از نظر:
مواد اولیه + فرمولاسیون + وزن + فیلم + دوخت + نشتی + انجماد + ذوب + چرخه حرارتی + عملکرد سرمایشی + بستهبندی + انبارداری
ارزیابی شود.
مهمترین آزمونها برای شروع تولید معمولاً شامل کنترل وزن، بررسی ظاهری، آزمون نشتی، کنترل کیفیت دوخت و آزمون انجماد و ذوب هستند. با افزایش تیراژ و حساسیت کاربرد، میتوان آزمونهای دقیقتر و ثبت دادههای دمایی را نیز اضافه کرد.
اصل مهم این است که برای هر محصول، مشخصات فنی و معیار قبولی از قبل تعریف شود. در غیر این صورت کنترل کیفیت به قضاوت فردی تبدیل خواهد شد و امکان مقایسه بچهای مختلف از بین میرود.
همچنین هرچه محصول قرار است دفعات بیشتری منجمد و ذوب شود، اهمیت آزمونهای چرخهای بیشتر میشود.
جهت پیام به گردآورنده: ۰۹۳۸۸۴۰۶۷۱۶
موضوع پیشنهادی فصل ۲۱
طراحی بستهبندی و کاربرد ژلپک در زنجیره سرد؛ چیدمان ژلپک در جعبه، تعداد موردنیاز، فاصله از محصول، عایقکاری، گردش هوا، کنترل دما و طراحی یک بسته سردکننده کامل.