Imaginaciones de vidrio: plantas modulares pequeñas; Envases biodegradables/biorreciclables

Posiblemente el material de empaque más antiguo, el vidrio está exudando un vigor juvenil en sus exploraciones recientes de nuevas (algunos dirían revolucionarias) tecnologías de fabricación, formatos, características de materiales y aplicaciones de productos.

La industria del vidrio actual está ampliando los horizontes de las expectativas de envasado del mañana. Los desarrollos en torno a los materiales de vidrio y sus procesos de fabricación desmienten el estado de larga data del material como una opción de empaque impasible.

Según muchos informes, se espera que el mercado mundial de envases de vidrio crezca de aproximadamente $ 76 mil millones el año pasado a aproximadamente $ 98 mil millones en 2027, una tasa de crecimiento anual compuesta del 4,4%.

El creciente atractivo de los envases de vidrio se debe a su estado GRAS (generalmente considerado como seguro) de la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU., su impermeabilidad, no porosidad, resistencia al calor y reciclabilidad infinita. Para algunas aplicaciones, como las bebidas, los envases de vidrio se pueden rellenar y reutilizar fácilmente.

Aun así, algunas actividades recientes muestran que los convertidores de material de vidrio y los fabricantes de envases de vidrio están aumentando con inventiva el número de métodos de fabricación, formulaciones y formatos, ampliando así aún más el atractivo del empaque del material.

Las plantas de fabricación de envases de vidrio pequeñas, móviles y modulares van más allá de lo imaginable en OI Glass. Con la visión de plantas de menor huella (tanto ambiental como física) que se pueden mover cerca o ubicarse junto con las líneas de llenado de los clientes, OI está invirtiendo hasta $ 240 millones para construir su primera instalación MAGMA (Modular Advanced Glass Manufacturing Asset) especialmente diseñada. Está programado para entrar en funcionamiento en Bowling Green, Kentucky, a mediados de 2024. Un cuadro de plantas MAGMA está en proceso más allá de Bowling Green.

OI dice que las plantas MAGMA tendrán hornos de fusión de aproximadamente un tercio del tamaño de los hornos de fabricación de vidrio convencionales y contarán con capacidad de encendido/apagado para permitir cambios frecuentes de trabajo y color. Entre las "tecnologías avanzadas y procesos innovadores" promocionados por MAGMA se encuentra ULTRA, una innovación de OI para reducir el peso de los contenedores hasta en un 30 % sin sacrificar los niveles de rendimiento.

Si lleva un teléfono inteligente, probablemente tenga una pieza de Gorilla Glass de aluminosilicato resistente a roturas de Corning Glass en su bolsillo o bolso. Se utiliza para proteger la pantalla de su teléfono. Cuando se usa para fabricar viales de vacunas, el vidrio de aluminosilicato de Corning, con la marca Valor, resiste romperse en un rango de temperaturas extremas que es probable que experimenten las vacunas en viales. Valor está desafiando al vidrio de borosilicato para el mercado de viales de vacunas. Schott Glass produce la mayor parte de los viales de vidrio de borosilicato para vacunas que deben mantenerse a temperaturas entre -50 °C (-58 °F) y -15 °C (5 °F).

SiO2 Materials Science, otro competidor para el mercado de producción de viales de vacunas, ofrece un híbrido de plástico/vidrio bajo la marca Vyterial. En esencia, el híbrido de tres capas de SiO2 presenta un vial delgado de polímero de olefina cíclica (COP) o copolímero (COC) moldeado por inyección y estirado de grado médico. La superficie interior del vial de plástico incorpora un revestimiento de barrera de tres capas de silicato amorfo aplicado a través de un proceso de deposición de vapor químico mejorado con plasma modificado (PECVD).

Finalmente, imagine esto: Vidrio que es tanto biodegradable como bioreciclable. Esa es la afirmación de desarrollo de un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China dirigido por el profesor Yan Xuehai del Instituto de Ingeniería de Procesos (IPE).

El Dr. Yan y su equipo solicitaron una patente para su desarrollo, que describieron en un artículo titulado "Vidrio biomolecular con nanoarquitectura de aminoácidos y péptidos" publicado en la edición del 17 de marzo de 2023 de Science Advances.

El equipo de investigación utilizó aminoácidos y péptidos derivados biológicamente y modificados químicamente para crear "una familia de anteojos ecológicos". El vidrio biomolecular se procesó aún más a través del moldeo de vidrio convencional y la fabricación aditiva en vidrio con características de biodegradabilidad y bioreciclabilidad. Luego, los investigadores rastrearon la capacidad de formación de vidrio, la cinética relacionada con la transición del vidrio y los parámetros termodinámicos del material, así como su degradabilidad in vitro e in vivo.

"Usando vidrios derivados de moléculas... creamos una variedad de componentes de vidrio mediante la fabricación en 3D y la fundición de moldes. El concepto de vidrio biomolecular, más allá de los vidrios o plásticos usados ​​comercialmente, puede ser la base de una tecnología de vida verde para un futuro sostenible", Yan dice. "Sin embargo, el vidrio biomolecular se encuentra actualmente en la etapa de laboratorio y lejos de la comercialización a gran escala".

Ben Miyares, Packaging Sherpa, es analista de tecnología y mercado de embalaje y es presidente de The Packaging Management Institute, Inc. Se le puede contactar en [email protected].