Test d'étanchéité · pochettes · sachets · sticks
Testeur de fuites pour sachets, sticks et pochettes stand-up
Un testeur de fuites pour pochettes montre si un petit emballage souple laisse passer du gaz ou du produit par ses soudures ou son film. Avec les sachets, les sticks et les pochettes stand-up, la difficulté vient de l'emballage, pas du caisson : ces formats sont remplis presque à ras bord, et un test sous vide ne fonctionne que si le gaz contenu dans l'emballage touche la zone testée. Cette page explique où fuient les petits emballages, comment les caissons à vide en acrylique CDV2 et CDV3 de DVACI gèrent un faible espace de tête (test à sec, ou pressurisation interne avec le kit PI selon l'ASTM F2096), les contenus liquides et semi-liquides, la cadence, et ce que le résultat ne peut pas vous dire.
Où fuient les petites pochettes et les sachets
Les petits emballages souples ont peu de soudures, et une fuite commence presque toujours à l'une d'elles. Savoir où permet de décider comment orienter l'échantillon.
- Soudure longitudinale. La soudure dans le sens de la longueur des sticks et des flow packs. Un pli ou une trace de produit dans la soudure laisse un canal, et les bulles apparaissent souvent le long d'une ligne.
- Soudures transversales. La chaleur, le temps de contact et la pression des mâchoires agissent sur une bande étroite ; du produit dans cette bande empêche une soudure complète.
- Coins et jonctions. Là où la soudure longitudinale rencontre une soudure transversale, les couches de film changent et les mâchoires appuient de façon inégale. Les coins inférieurs des pochettes stand-up supportent aussi une charge lors de la manipulation.
- Zip. Le rail est soudé dans les soudures latérales ; ses extrémités, où l'épaisseur change, sont des points faibles fréquents. Décidez si le zip fait partie de la zone testée.
- Bec verseur et raccord. La soudure assemble deux matériaux différents. Contrôlez toute sa circonférence et testez le bouchon séparément.
- Trous d'épingle dans le film. Les fissures de flexion, l'abrasion et les défauts du complexe ouvrent de petits trous loin de toute soudure.
Faible espace de tête : comment un testeur de fuites pour pochettes s'y prend
Le test sous vide fonctionne parce que le gaz contenu dans l'emballage se dilate quand la pression extérieure baisse. Si un passage existe, le gaz s'échappe et, sous l'eau, forme des bulles. Il faut donc du gaz à l'intérieur, et il doit toucher la zone testée.
Les sachets et les sticks ne remplissent souvent ni l'une ni l'autre condition. Ils sont scellés avec le moins d'air possible, et la petite poche d'air se place là où le produit le permet. Si le produit recouvre une soudure, le gaz ne peut pas l'atteindre, et un canal bouché par le produit n'indique rien. Tournez l'échantillon pour que la poche d'air soit contre la soudure testée, et testez chaque soudure à tour de rôle. Quand il n'existe aucune poche d'air exploitable, un caisson CDV offre deux méthodes.
| Test à sec (observation du gonflement) | Pressurisation interne (kit PI, ASTM F2096) | |
|---|---|---|
| Principe | Vide autour de l'emballage. Un emballage étanche gonfle et reste gonflé ; un emballage qui fuit gonfle moins, se dégonfle ou laisse sortir du produit. | De l'air est injecté par une aiguille à travers un patch à septum, l'emballage étant sous l'eau. Les bulles indiquent la fuite. |
| Gaz dans l'emballage | Un peu, assez pour voir le changement | Inutile |
| Localise la fuite | Souvent non | Oui |
| Emballage après le test | Sec ; un emballage conforme peut rester vendable (décision Qualité) | Percé ; destructif |
| Module habituel | Module S (ou M) | Module PI |
Les deux sont des méthodes de détection de fuites importantes, et aucune ne détecte toutes les fuites. Pour la méthode des bulles elle-même, voir les pages test d'étanchéité ASTM D3078 et test de bulles en caisson à vide.
Test d'étanchéité des sachets, méthode 1 : test à sec par observation du gonflement
Le test à sec ne demande ni eau ni accessoire. Il convient aux emballages qui doivent rester secs, aux emballages remplis de liquide et aux contrôles rapides.
- Préparer. Posez une serviette en papier blanche et propre au fond du caisson.
- Placer. Disposez les échantillons en une seule couche, espacés, jamais empilés. Notez la position de chacun (A1, A2, B1).
- Démarrer. Fermez le couvercle et appuyez sur START du Module S. Le régulateur tire le vide jusqu'à la consigne verrouillée et la minuterie démarre.
- Observer. Un emballage étanche gonfle quand sa poche de gaz se dilate et reste ainsi. Un emballage qui fuit gonfle moins, gonfle puis se dégonfle, ou laisse sortir du produit.
- Casser le vide et inspecter. Le Module S remet à l'air automatiquement. Examinez chaque emballage et la serviette, puis consignez le résultat.
Ajoutez à chaque cycle un emballage de référence conforme pour qu'un emballage qui fuit se distingue à côté. Gardez la consigne dans ce que supportent les emballages intacts : le Venturi intégré atteint environ −750 mbar (−22 inHg) au niveau de la mer, jusqu'à −800 mbar, et un sachet mince peut ouvrir une bonne soudure avant d'y arriver. Une soudure ouverte par le test est un constat, pas une fuite. Le test à sec est moins sensible que l'immersion et doit être validé pour votre format.
Test d'étanchéité des sticks, méthode 2 : pressurisation interne avec le kit PI
Sans espace de tête exploitable, apportez l'air vous-même. Le module PI dispose d'une entrée d'air comprimé prévue pour un maximum de 2 bar (29 psi), d'un régulateur manuel, d'un capteur de pression, de touches START/STOP, d'un tuyau de 4 mm, d'une aiguille et de patchs caoutchouc à septum, et il est livré avec un détendeur. Le caisson CDV sert de bain d'eau transparent. Tous les détails figurent sur la page du kit de pressurisation interne.
- Fermer le régulateur. Tournez-le complètement dans le sens antihoraire avant de raccorder l'air et avant chaque test.
- Raccorder l'air. Utilisez le détendeur livré avec le module PI. L'air qui arrive au module ne doit jamais dépasser 2 bar (29 psi).
- Poser le patch. Appuyez un patch à septum sur une zone plane, loin des soudures testées. Sur un stick étroit, vérifiez qu'il ne recouvre pas une soudure.
- Immerger. Maintenez l'emballage à environ 25 mm (1 in) sous l'eau, patch accessible, toutes les soudures visibles.
- Insérer l'aiguille à travers le patch, sans percer le film opposé.
- Pressuriser lentement. Appuyez sur START et ouvrez lentement le régulateur, en surveillant le capteur et l'emballage, jusqu'à la valeur de votre procédure validée. Si une soudure commence à s'ouvrir, fermez le régulateur et consignez une défaillance de soudure.
- Maintenir et regarder. Un filet continu issu d'un point est une fuite. Les bulles à l'aiguille ou au patch sont un artefact du test.
- Terminer. Fermez le régulateur dans le sens antihoraire, appuyez sur STOP, retirez l'aiguille et consignez le point de fuite.
DVACI ne donne aucune pression d'essai universelle : 2 bar (29 psi) est la limite du module, alors que la limite qui compte est ce que supportent votre film et vos soudures. Le test est destructif.
Test d'étanchéité des pochettes stand-up par immersion quand l'espace de tête le permet
Les pochettes stand-up contiennent généralement assez d'air pour le test de bulles de l'ASTM D3078, décrit sur la page test d'étanchéité ASTM D3078. Dans un CDV3, la pochette repose sur le côté sous la grille de maintien, à environ 25 mm (1 in) sous la surface, toutes les soudures visibles. Elle gonfle sous vide, laissez donc de la place. Les bulles issues des plis du soufflet ou l'air au niveau du zip ne sont pas le filet continu d'une fuite ; une pochette de référence aide les opérateurs à les distinguer. L'immersion mouille l'emballage : considérez les emballages testés comme des rebuts, sauf si la Qualité les libère.
Contenus liquides et semi-liquides
L'immersion convient rarement aux liquides, gels ou pâtes : peu de gaz forme des bulles, et l'eau extérieure peut masquer un suintement. Utilisez le test à sec, avec ces adaptations.
- Papier absorbant. Posez chaque emballage sur une serviette en papier blanche neuve, la soudure testée vers le bas. Une tache ou une zone humide sur la serviette ou au fond du caisson montre la fuite et sa position. Une poudre peut laisser un dépôt sec.
- Pourquoi le vide la trouve. Avec la pression extérieure abaissée, le contenu est poussé vers l'extérieur et peut franchir un canal qu'il ne franchirait pas au repos.
- Un maintien plus long. Le gaz quitte un canal en quelques secondes ; un produit visqueux franchit lentement un canal étroit. Fixez le temps de maintien avec des défauts connus plutôt que d'emprunter la valeur des emballages remplis de gaz.
- Colorant comme preuve. Un liquide transparent laisse une trace faible. En validation, remplissez des emballages d'essai avec un simulant coloré. Ne le faites jamais avec le produit de fabrication.
Un produit épais peut boucher un canal : une serviette propre signifie donc qu'aucune fuite n'a été vue dans ces conditions. Nettoyez les déversements sur l'acrylique avec un chiffon microfibre, sans solvant.
Choisir un testeur de fuites pour pochettes : CDV2 ou CDV3, Module S ou PI
| Besoin | Configuration | Dimensions intérieures (L × l × H) |
|---|---|---|
| Sachets et sticks | CDV2 avec Module S | 280 × 200 × 200 mm (11 × 8 × 8 in), 19 kg (42 lb) |
| Pochettes stand-up, flow packs, plusieurs sachets par cycle | CDV3 avec Module S | 450 × 300 × 250 mm (18 × 12 × 10 in), 38 kg (84 lb) |
| Peu ou pas d'espace de tête | L'un ou l'autre caisson plus le module PI | Idem |
| Enregistrement des tests à chaque cycle | L'un ou l'autre caisson avec Module P | Idem |
Le Module S offre START/STOP, une consigne verrouillable, une minuterie et la remise à l'air automatique, avec des unités en inHg, mmHg, mbar, psi, kPa ou MPa. Il n'enregistre pas les résultats, tenez donc un journal ; le Module P mémorise des recettes et des enregistrements de test, avec une imprimante et un lecteur de codes-barres en option. Le Venturi intégré fonctionne à l'air comprimé (185 L/min à 5 bar, 6,5 CFM à 72 psi ; entrée maximale 6 bar / 87 psi) et atteint environ −750 mbar, jusqu'à −800 mbar. Une pompe électrique en option va plus loin : −900 mbar (sans huile) ou −950 mbar (double étage) au niveau de la mer. Voir aussi les caissons CDV de paillasse.
Cadence : plusieurs unités par cycle
- Utilisez la grille. En immersion, une grille de maintien garde les emballages sous la surface ; en test à sec, un plateau plat ou une serviette les garde espacés.
- Comptez la surface réelle. Le fond d'un CDV3 (450 × 300 mm) fait environ 2,4 fois celui d'un CDV2 (280 × 200 mm), mais le bac d'eau, la grille et le gonflement la réduisent.
- Une couche, positions repérées. Un format et une orientation par cycle, toutes les soudures visibles. Retestez seul un emballage au comportement douteux.
- Laissez le module conduire le cycle. Charger, fermer, START, maintenir, remise à l'air automatique, inspecter.
- Adaptez la méthode au volume. Triez de nombreuses unités par le test à sec ; utilisez la pressurisation interne pour confirmer un emballage suspect ou tester des lots sans espace de tête.
Fixer le vide et le temps de maintien avec des échantillons conformes et des échantillons défectueux connus
- Préparez des emballages intacts et des emballages à défauts connus. DVACI fournit du fil de tungstène de 50 µm et des aiguilles calibrées de 150 et 250 µm pour créer des défauts témoins.
- Augmentez le vide sur des emballages intacts jusqu'à ce qu'une soudure cède ; votre plage de travail se situe en dessous.
- Testez des emballages défectueux à plusieurs niveaux de vide et temps de maintien, et comptez les détections.
- Choisissez la combinaison la plus basse qui détecte le plus petit défaut qui compte, et confirmez-la sur une série plus grande.
- Verrouillez la consigne (Module S) ou enregistrez une recette (Module P), et inscrivez les paramètres dans la procédure (SOP).
L'utilisateur définit et valide le niveau de vide et le temps de maintien.
Ce qu'un test d'étanchéité de pochettes ne peut pas prouver
- Il est probabiliste. Selon l'USP <1207.2>, l'émission de bulles et les tests au colorant détectent une fuite donnée avec une probabilité inférieure à 1. Ce n'est pas un échantillonnage statistique. Elle dépend de la taille du défaut, du contenu, de l'orientation, des paramètres et de l'observateur. Voir les méthodes probabilistes et déterministes.
- Pas de bulles ne veut pas dire pas de fuite. Cela signifie qu'aucune n'a été vue dans ces conditions. Les petits canaux et les trous très fins peuvent passer inaperçus ou être bouchés par le produit.
- Il vise les fuites importantes. Quand votre analyse de risques exige de détecter des défauts plus petits, une méthode déterministe comme la décroissance de vide (ASTM F2338, une autre technologie) s'utilise en complément.
- Il ne dit rien de la résistance de la soudure ni des propriétés barrière. Une soudure étanche peut être faible. La résistance de la soudure demande un autre test.
- Il consomme des échantillons. L'immersion mouille, la pressurisation interne perce.
Le test joue un rôle défini et documenté dans un programme complet d'intégrité des emballages. Toutes nos méthodes figurent sur la page méthodes d'utilisation, et toute la gamme sur la page chambres à vide pour emballages.
Questions fréquentes
Un test sous vide peut-il trouver une fuite dans un sachet contenant presque pas d'air ? Pas de façon fiable par émission de bulles. Les bulles exigent un gaz qui peut s'échapper par le défaut et qui le touche. Avec peu ou pas d'espace de tête, utilisez un test à sec, qui surveille la perte de gonflement ou la sortie de produit, ou la pressurisation interne avec le kit PI, qui apporte l'air depuis l'extérieur. Les deux sont des méthodes de détection de fuites importantes, et aucune ne détecte toutes les fuites.
Quand utiliser le kit PI plutôt que le test à sec ? Utilisez le kit PI quand l'emballage n'a pas de poche de gaz exploitable, quand vous devez voir où il fuit, ou quand vous voulez confirmer un emballage suspect issu d'un test à sec. Il suit l'ASTM F2096 et détruit l'échantillon. L'entrée maximale est de 2 bar (29 psi), le module est livré avec un détendeur et le régulateur démarre fermé.
Comment tester un sachet de liquide ou de gel sans l'immerger ? Faites un test à sec avec une serviette en papier blanche sous chaque échantillon, la soudure testée vers le bas. Le produit qui franchit un canal sous vide laisse une tache ou une zone humide. Utilisez un maintien plus long que pour les emballages remplis de gaz, validé avec des défauts connus. Une serviette propre signifie qu'aucune fuite n'a été vue dans les conditions du test, pas qu'il n'y en a pas.
Quel caisson pour les sticks et les pochettes stand-up, CDV2 ou CDV3 ? Le CDV2 (280 × 200 × 200 mm / 11 × 8 × 8 in) convient aux sachets et aux sticks. Le CDV3 (450 × 300 × 250 mm / 18 × 12 × 10 in) convient aux pochettes stand-up et offre plus de surface pour plusieurs unités par cycle. Prévoyez de la place pour le gonflement, l'eau et la grille. Envoyez à DVACI les dimensions de votre emballage et elle confirmera le modèle.
Le test de fuites sur pochettes est-il destructif ? Le plus souvent, oui. L'immersion mouille l'emballage, que beaucoup d'usines mettent donc au rebut. La pressurisation interne le perce. Un test à sec laisse intact et sec l'emballage conforme, et votre Qualité décide s'il peut retourner en stock. Dimensionnez votre échantillon en fonction des emballages que vous perdrez.
Un testeur de fuites pour pochettes prouve-t-il que mon emballage est étanche ? Non. L'émission de bulles et les méthodes au colorant sont probabilistes selon l'USP <1207.2> : la probabilité de détecter une fuite donnée est inférieure à 1. Un résultat conforme montre qu'aucune fuite n'a été observée avec votre niveau de vide, votre temps de maintien et votre procédure validés. Le test est un élément documenté d'un programme d'intégrité des emballages, pas une preuve d'étanchéité.
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Indiquez le type d'emballage, ses dimensions, s'il comporte un espace de tête, si le contenu est sec ou liquide, et votre volume de tests quotidien. DVACI recommande le caisson et le module et envoie un devis dans les trois jours ouvrés suivant la réception des informations. Installation, formation, documentation IQ/OQ/PQ et étalonnage traçable sont disponibles.
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