ENVASES Y EMBALAJES MonografÃ−a: ENVASES DE VIDRIO Fecha de exposición: 06/11/2012 Docente: à ndice • Introducción. • OrÃ−genes del vidrio y distintos métodos y procesos de fabricación. • Proceso Soplo- Soplo • Proceso Prensa- Soplo • Ventajas y desventajas del uso del vidrio • CaracterÃ−sticas generales • Tamaño • Versatilidad • Recubrimientos • Pigmentación • Impresión y etiquetado • Clasificaciones • De primera elaboración • De segunda elaboración • Envases reutilizables de un solo uso. • Circuito de reciclaje Introducción A lo largo de la historia, la preferencia por los envases de vidrio por sobre otros materiales se ha hecho presente, llevándonos asÃ− a evaluar y analizar los motivos por los cuales fueron y siguen siendo envases de calidad, con caracterÃ−sticas favorables para una inmensa diversidad de productos. Nos proponemos explicar brevemente los métodos de fabricación y diseño de los mismos para comprender como afectan o no al medioambiente y a la naturaleza, fidelidad y calidad de los productos envasados. Con el avance de la tecnologÃ−a, vamos notando que la diversidad de materiales para envasado de la que hoy en dÃ−a disponemos es muy significativa, y claramente esto seguirá en aumento. Cada vez más se intenta mejorar los procesos productivos, reducir costos de fabricación, y brindar soluciones y alternativas varias a los consumidores asÃ− como a los productores a la hora de elegir el envase adecuado para su producto. Sin embargo el envase de vidrio, que data desde los principios de la civilización, no ha sido desplazado por ningún método innovador, debido a sus grandes ventajas. En esta monografÃ−a nos planteamos explicar cuáles son las mismas, como también exponer sus debilidades, y las distintas alternativas de mejora de las mismas. BREVE RESEà A HISTORICA

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La fabricación de vidrio data del tercer milenio antes de Cristo, cuanto los artesanos de Babilonia y otros asientos culturales mesopotámicos fundÃ−an esmaltes separadamente del cuerpo de la cerámica: estaban obteniendo los primeros objetos de vidrio. A su tiempo, las técnica de fabricación del vidrio (moldeado, núcleo de arena y más tarde el soplado) se expandieron por Egipto, Grecia y el área mediterránea, dando origen más tarde a la importante fabricación de vidrio en Roma. Fabricar vidrio fue, desde el comienzo, una tarea difÃ−cil y los objetos de vidrio eran altamente apreciados en la misma forma que las piedras preciosas. Eran usados para guardar ungüentos y aceites caros, como regalos preciosos y como objetos de ritual. CARACTERISTICAS FUNDAMENTALES DEL VIDRIO • La inercia fÃ−sica: barrera absoluta que se opone al paso de gases o vapores y la imposibilidad de una “migración” de sustancias hacia el alimento. • La inercia quÃ−mica: ausencia de reacciones quÃ−micas en contacto con el envase y su contenido. • La transparencia: el vidrio es transparente a la luz, lo cual permite controlar directamente el estado de las sustancias que contiene; pero, a su vez, es impenetrable por parte de las radiaciones ultravioletas, las más peligrosas para los alimentos. CONSIDERACIONES PARA DECIDIR UTILIZAR ENVASES DE VIDRIO Cuando tenemos un producto que queremos envasar con vidrio es importante considerar algunas cuestiones. El diseñador debe evaluar la apariencia del producto en relación con el envase, y en consecuencia trazar un boceto que de una idea casi exacta de la botella o frasco que se desea obtener. Este va a ser preparado y diseñado por un ingeniero en la planta y fabricara una estructura especÃ−fica para ese envase en particular. Esto dará otras pistas al diseñador, por ejemplo; si se envasará en frÃ−o o caliente, ya que el vidrio se dilata y cambia de tamaño donde la propiedad quÃ−mica del contenido puede afectar al cierre. USOS DEL VIDRIO Las botellas de PVC o PET no tienen la misma apariencia de frescura del vidrio, por lo que se han buscado diferentes presentaciones como la apariencia, volverlos mas practicos colocándoles un asa de ser ocurrente, o algún adaptador especial para verter su contenido. Esto da sensación de comodidad o utilidad de los envases de vidrio. También hace parecer al envase más lleno como en el caso de las mermeladas. Es útil para los cosméticos y licores caros ya que las caras planas hacen resaltar la imagen de alta calidad recordando al consumidor las joyas o el cristal. También pueden hacerse envases más gruesos para achicar el contenido y dar la sensación contraria. Las bebidas como la cerveza y los vinos, mermeladas, alimentos en general y en algunos artÃ−culos farmacéuticos son contenidos comunes de vidrio, aunque los últimos tienden a ser envasados en los plásticos y cartones. Aún asÃ− el vidrio es difÃ−cil de eliminar, sobre todo, del mercado de los cosméticos y perfumes. CLASIFICACION DEL ENVASE • Primario: Es el que está en contacto directo con el producto, casi siempre permanece en él, hasta su consumo. • Retornables y reciclables: Son creados para ser devueltos o reciclados.

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Veamos algunos tipos de envases predeterminados y cuáles son sus usos habituales y caracterÃ−sticas básicas. CLASIFICACION DE LOS ENVASES DE VIDRIO Los envases de vidrio se dividen en dos grandes grupos: A) De primera elaboración: 1. Botellas o Garrafas 2. Envases de boca angosta, con capacidad de entre 100 y 1500 ml. 3. Botellones: con capacidad de entre 1.5 y 20 litros (o más). 4. Frascos: De hasta 100 ml. Pueden ser de boca angosta o boca ancha. 5. Tarros: Capacidad hasta un litro o más; tienen el diámetro de la boca igual al del cuerpo. Si la altura es menor que el diámetro se llaman Potes. 6. Vasos: Recipientes de forma cónica truncada e invertida. B) Envases de Segunda Elaboración 1. Ampolletas: De 1 a 50 ml para humanos, y hasta 200 ml para uso veterinario. La punta se sella por calor.  Se utilizan para vacunas por ejemplo. 2. Frascos y Frascos-Ampollas: Generalmente se utilizan para productos sólidos, de 1 a 100 ml.

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3. Cárpules: Para anestesias de uso odontológico.

PROCESOS DE FABRICACIà N 1. Como dijimos antes los materiales que se mezclan son: arena, sosa, caliza y componentes secundarios A veces se utiliza el casco de vidrio procedente de los envases de vidrio reciclados. Poco a poco aumenta la cantidad de vidrio reciclado. Es mas fácil (Y económico), fundir el vidrio reciclado que producir nuevo vidrio ya que la temperatura necesaria para fundirlo es menor a la temperatura necesaria para fundir y unificar la materia prima. 2. Se funden a 1500ºC. 3. El vidrio obtenido, aún en estado fluido y a una temperatura de unos 900ºC, se reparte entre los moldes donde obtienen su forma definitiva. 4. Se traslada a un arca de recocido en la que, mediante un tratamiento térmico, se eliminan tensiones internas y el envase de vidrio obtiene su grado definitivo de resistencia. 5. Se realizan los controles de calidad, donde se comprueba que cada producto no tenga fallas. Tras estos controles, los envases son en pallets retractilados, hasta su distribución y se colocan en galpones e incluso a la intemperie. Para la fabricación del vidrio se han estudiado muchas formas para lograr menores costos y mayor aprovechamiento de los materiales. Pero generalmente se utilizan dos tipos de procesos productivos. 1. Proceso Soplo-Soplo  Este proceso suele utilizarse para la fabricación de frascos de boca angosta.

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a) El vidrio en estado lÃ−quido a 900 grados centÃ−grados (o Vela), se deposita en el premolde para formar la corona, que es la botella comprimida a la espera de ser soplada y obtener un formato determinado. Los premoldes tienen la forma exacta de cómo se desea que sea la botella luego del proceso de Soplo-Soplo. b)     Se empuja el vidrio, forzándolo a llenar el premolde con aire a presión. El vidrio se estira hasta tomar la forma del pico de la botella y quedando un resto más compacto en la base. Este será el que se someterá a la segunda etapa de soplo que dejara terminado el modelo. c)      Se mantiene la parte baja del premolde con aire a presión, para formar un hueco con la corona ya terminada. Luego este proceso, la vela pasa a llamarse “Preforma”. d)     Se toma la preforma del cuello y se coloca en el molde final, formándose el cuerpo del envase; el vidrio aún muestra un color rojo, producto de la alta temperatura que posee en esta instancia. Se inyecta aire por la corona o boca, inflándolo hasta que el envase toma su forma final. Para que quede aun más claro lo explicamos con una imagen.

 2. Proceso Prensa-soplo Este proceso, usado para los envases de boca ancha concite en los siguientes pasos: a)      En este paso la vela se deposita en el premolde para formar la corona. El vidrio está en estado lÃ−quido nuevamente. b)     Se inyecta aire a presión por la parte alta del premolde empujando el vidrio hacia la cavidad que forma la corona. El lÃ−quido cae por el molde. c)      Con un pistón que surge de parte baja del premolde, se ocupa el espacio de la corona, a la vez que se forma la preforma. d)     Se coloca la preforma en el molde final, previamente establecido con la forma especÃ−fica de la botella final. Es donde se inyecta aire por la base o corona inflando la preforma y dando forma y cuerpo al envase. También podemos apreciar los detalles de este proceso con la imagen siguiente.

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 En ambos procesos, y posterior al moldeo, el envase es guiado hacia una banda metálica, que impide a las botellas someterse a choques térmicos. Y a través de ella se inyecta aire para seguir enfriando el envase. Debe estar libre de grasa y estar en todo momento en un ambiente caliente para bajar la temperatura del vidrio paulatinamente y evitar que se rompa. En esta parte del proceso el vidrio está extremadamente susceptible a cambios bruscos. Es su estado más débil ya que cualquier alteración en este proceso puede hacer que se rasgue, explote o fragmente. Detenerse en esta parte del proceso es muy importante para lograr que la mayor cantidad de producto pase el control de calidad posterior. El fuego que se le aplica es más bien rico en combustible para que impregne (con humo o carbón) la superficie de la banda en contacto con el envase, lo que evita las fracturas por el choque térmico. De ahÃ− se llevan a un horno para recocerlos; la cara interna deberá enfriarse a la misma velocidad que la cara exterior, para evitar tensiones moleculares que romperÃ−an el envase. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO DE ENVASES DE VIDRIO Ventajas • Permite la conservación de aromas y sabores por ese motivo es el envase más utilizado para perfumes y conservas. • Permite su esterilización a altas temperaturas, hasta 150 grados centÃ−grados, eso permite un mejor lavado, re-llenado y re-tapado a la hora de querer reutilizar las botellas retornables. • Son inmunes al contacto de alimentos y fármacos y asÃ− mismo a los gases. • No tienen procesos de oxidación. • No se necesitan aditivos para la conservación de alimentos dentro de un envase de vidrio. • Tienen una vida útil más larga gracias al grosor del vidrio. • Es 100% reciclable lo que implica ahorro en gastos y una ayuda al medio ambiente. • Impactan con sus diseños e imágenes lo que hace que los productos que se envasan en él ganen en competitividad. • Puede ser altamente resistente, eso va a depender de la forma del envase, distribución y grado de recocido. • Puede elegirse en distintos colores que protejan al contenido del envase. • Mayor protección gracias a la utilización del titanio o el estaño que hacen que el envase se vuelva más resistente a los rayones y a su ruptura.

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Desventajas • El vidrio es más costoso en comparación con otros materiales tanto en su producción, distribución y recuperación. Sin embargo, esos costos pueden verse reducidos si la compañÃ−a decide hacer campañas y estrategias para su reutilización. • Contienen un peso mayor en comparación con otros envases. • Los procesos de empacado del vidrio demandan mucho capital humano y gasto de energÃ−a debido a que son más pesados, por lo cual deben intervenir mayor personal y aumenta el gasto en combustible en relación con otros materiales. • Deben tener una manipulación delicada y especial ya que el vidrio es delicado. Tanto las personas encargadas de su elaboración y distribución como aquellos usuarios que la utilicen deben tener cuidado a la hora de manipular un envase que puede estar en mal estado ya que puede generar cortes o heridas. CONSIDERACIONES PARA DECIDIR UTILIZAR ENVASES DE VIDRIO Cuando tenemos un producto que queremos envasar con vidrio es importante considerar algunas cuestiones. El diseñador debe evaluar la apariencia del producto en relación con el envase, y en consecuencia trazar un boceto que de una idea casi exacta de la botella o frasco que se desea obtener. Este va a ser preparado y diseñado por un ingeniero en la planta y fabricara una estructura especÃ−fica para ese envase en particular. Esto dará otras pistas al diseñador, por ejemplo; si se envasará en frÃ−o o caliente, ya que el vidrio se dilata y cambia de tamaño donde la propiedad quÃ−mica del contenido puede afectar al cierre. Veamos algunos tipos de envases predeterminados y cuáles son sus usos habituales y caracterÃ−sticas básicas. TIPOS DE CORONA Hay dos tipos de envases, de boca ancha y de cuello angosto. A) Corona de Cuerda Continua: La rosca en el pico de la botella dibuja una espiral continua alrededor de la boca. Este tipo de cuerda puede realizarse en muchas alturas estandarizadas. Hay un principio que es necesario seguir para obtener un frasco armonizado y menos propenso a roturas: “Cuanto mayor es el diámetro, más corta es la altura de la boca”. Si la corona es alta, más vueltas de cuerda deben ensamblarse, lo cual repercute en el funcionamiento operativo de las máquinas de sellado, ya que, cuanto más larga sea la cuerda, más tiempo tardará la acción de abrirla o sellarla.  B) Corona de Cuerda Interrumpida: La rosca se forma con varias secciones. Se utiliza en envases de boca ancha como es el caso de los frascos. Este tipo de corona tiene la ventaja de que las cuerdas pueden conectarse con un movimiento mecánico, que por lo general es de un cuarto de vuelta, lo cual acelera el ritmo de tapado en el proceso de llenado y sellado de los frascos. Estas coronas son menos propicias a atascarse con productos pegajosos, y en caso de hacerlo, son más fáciles de limpiar.

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Cuerda continúa Cuerda interrumpida RESISTENCIA La resistencia de los envases de vidrio es mayor de lo que se cree comúnmente. El grado de resistencia esta dado por la forma del envase, la distribución del vidrio y el grado de recocido. Si hay algún defecto en su resistencia, pueden suceder distintos tipos de fractura: por impacto, por choque térmico o por presión interna; todas ellas originadas por una descompensación en las fuerzas de tensión interna. Las imperfecciones en los envases de vidrio no sólo provocan rupturas, sino muchas otras consecuencias, como defectos en las máquinas que las manejan, defectos de apariencia o reacción en el contenido. Los envases que mezclan los componentes de vidrio y plástico son muy resistentes a roturas y más livianos que el vidrio por sÃ− mismo. Para fabricarlo se utiliza la fibra de vidrio que es particularmente liviana, pero contiene mayoritariamente GFK siglas en Alemán es Glasfaserverstärkter Kunststoff. Esto da la pauta de que contiene plástico con resina reforzada con fibras de vidrio. Pero mayoritariamente plástico que vidrio. Por lo tanto este tema debe ser abordado para la mayor resistencia de los envases de plástico, aunque creemos pertinente nombrarlo ya que puede confundirse a estos envases como recipientes de vidrio reforzado con plástico y que estos materiales impiden la fractura de estos ante una caÃ−da o impacto. TAMAà O O CAPACIDAD 8

En la actualidad hay bastante libertad de elección de tamaños de envases que pueden contener diferentes cantidades de productos, aunque en algunos paÃ−ses como en Gran Bretaña, existe un acta sobre el tamaño obligado para la leche, el café, miel y mermeladas. Eso depende de las costumbres de la sociedad, la estandarización y las necesidades de las empresas. VERSATILIDAD DEL VIDRIO La facilidad del moldeado lo hace muy versátil tanto es asÃ− que se pueden hacer tanto botellas con de cuerpo grande con una asa mediana y un boca pequeña como también, ampollas muy frágiles, hechas de un vidrio muy finito, que suelen utilizarse en productos farmacéuticos. Otra ventaja es que los consumidores aprecian al vidrio para un segundo uso por lo que se adorna o agrega algo para darle otro uso. Es saludable en cuanto a la imagen que ofrece al público y de su producto, no se corrosiona, no se oxida, ni se pierde, se conserva atractivo al usarlo, es impermeable y se puede llegar con productos muy calientes o muy frÃ−os. RECUBRIMIENTOS Solo para mejorar los envases, se someten a un recubrimiento, el cual se realiza antes y después del recocido. Una de las funciones de los recubrimientos es evitar la fricción, para esto se usan aceites comestibles y polÃ−meros. Comúnmente se aplica por vaporización. Por lo general, la primera parte del tratamiento se realiza en caliente y puede ser por vaporización o goteo. La segunda parte, un recubrimiento metálico, se aplica por vaporización y no siempre necesita que se haya aplicado el tratamiento en caliente. TIPOS DE RECUBRIMIENTOS Un tipo de recubrimiento es el polietileno cuya superficie también se puede oxidar para facilitar que las etiquetas se adhieran al vidrio; otros recubrimientos son el polietilen-glicol y el estearato de poietilen-glicol, aunque no son permanentes. Cualquier recubrimiento para alimentos o bebidas y primero debe ser aprobado por las autoridades sanitarias. PIGMENTACION El coloreado del vidrio El diseñador puede tener en cuenta, al momento de optar por un envase, la decoración o la protección del contenido como los vinos, o los disolventes fotográficos de la luz. Actualmente existe una nueva técnica de coloración del vidrio donde el color se aplica mediante una pistola de aerosol alrededor del vidrio, lo cual además refuerza al envase. Acabados Existen aerosoles con una variedad de compuestos que contienen titanio o estaño, los cuales endurecen la superficie del vidrio en diversos grados, pero todos ayudan a evitar que las botellas se rayen en exceso. El esmaltado se hace por medio de un compuesto que se mezcla mediante el calor de un horno a la superficie de las botellas. El esmalte comprime y endurece la botella. Esta técnica también puede combinarse con los diseños necesarios para lograr una mejor imagen de la marca. El vidrio puede obtenerse en diversos colores, los más comunes son ámbar, verde y ópalo. Se obtienen según su color de la siguiente manera: 9

Amarillo: Se agrega Oxido de Hierro. Se obtienen otras tonalidades agregando nitrato, cloruro o azufre. Violeta: Se agrega Oxido de Manganeso. Verde: Se agrega Oxido de Cromo o bicarbonato potásico. Azul: Se agrega Oxido de Cobalto, ptotoxido de cobalto sesquióxido de cobalto, oxido salino de cobalto o carbonato de cobalto. Pueden convinarse unos u otros en distinatas cantidades para obtener distintas tonalidades variadas. Café: Se agrega Oxido de Niquel. Agua Marina: Se agrega Oxido de cobre o sulfato de Cobre. Rojo: Se logra con acido cloroáurico o selenio mezclado con sulfuro de cadmio. La obtencion del color rojo en el vidrio es un secreto ya que es poco común encontrar ese tipo de vidrio incluso en épocas actuales.

Como se mencionó anteriormente, los colores se usan en los envases, para darle una función decorativa o por protección contra las radiaciones luminosas que pudieran dañar su contenido. El vidrio ámbar protege el contenido, el color humo filtra los rayos ultravioleta, y el color esmeralda e efectivo para el azul-violeta visible. IMPRESIà N DE LOS ENVASES DE VIDRIO Los envases de vidrio se pueden imprimir con pigmentos mezclados con el vidrio para darle a éste una coloración determinada. Algunos motivos son aplicados por inmersión y serigrafÃ−a. Las tintas deben ser resistentes a la abrasión y a los detergentes para que la esterilización y el manipuleo no altere las etiquetas o las inscripciones exteriores. ETIQUETADO PARA VIDRIO Es preciso tener en cuenta el tamaño y las formas de las etiquetas; la mejor forma para etiquetar es la cilÃ−ndrica, alisando la etiqueta a lo largo de la curva en un solo paso. Las maquinarias avanzadas existentes en estos tiempos completan exitosamente esta tarea en cuestión de segundos.

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Las superficies esféricas y cóncavas son muy difÃ−ciles, ya que el papel se arruga con facilidad cuando se dobla en más de una dirección. ENVASES REUTILIZABLES Y DE UN SOLO USO La utilización de envases reutilizables o de un solo uso, es una estricta decisión de mercado. Los envases de un solo uso son prácticos para aquellos productos con alto valor añadido y en los que el precio del envase no tiene una gran importancia frente al valor total, tales como productos de alta calidad, destinados a la exportación, perfumes de lujo, cremas para el rostro y productos cosméticos entre otros. Por lo que se refiere a los reutilizables, se usan especialmente para productos de consumo frecuente, en los que podrÃ−a ponerse en marcha una logÃ−stica de distribución descentralizada. Por ejemplo en las gaseosas, cervezas y también en algunos paÃ−ses las leches, se venden en botellas de vidrio retornables. Es costoso el gasto inicial de la empresa, ya que debe adquirir un lote de envases de vidrio y venderlo a los consumidores al costo (Es decir que se obtienen ganancias mÃ−nimas comparadas a la inversión necesaria para llevarlo a cabo). Es necesario además, tener instalada la maquinaria necesaria para limpiar, esterilizar y rellenar las botellas que son devueltas. Y también es necesario el desarrollo de la logÃ−stica de transporte de las botellas vacÃ−as y procesos administrativos pertinentes. Estas son las tres razones principales por las cuales esta opción solo es realista para empresas multinacionales de alto porte. Las empresas pymes no podrÃ−an implementar semejante innovación en sus minúsculos procesos productivos y márgenes de ganancias ENVASES DE VIDRIO Y EL MEDIO AMBIENTE A lo largo de su historia, el vidrio ha demostrado ser uno de los envases más respetuosos con el medio ambiente. No sólo por el hecho de ser 100% reciclable un número indeterminado de veces. Surge de materias primas abundantes en la naturaleza, mediante un proceso de extracción sencillo y no contaminante. Posee unas caracterÃ−sticas fÃ−sico-quÃ−micas que le hacen no interferir con las propiedades de los productos que contiene. Por otra parte, su degradación quÃ−mica y su erosión fÃ−sica son muy lentas, no 11

liberando sustancia alguna que pueda resultar perjudicial para el entorno. Además, para su fusión, se puede emplear cualquier tipo de energÃ−a. Por todo ello, el vidrio es el envase ecológico por naturaleza.

Reciclaje: En esta industria, el reciclaje cuenta mucho, puede reducir en forma espectacular su factura energética (Como ya dijimos es más fácil fundir vidrio que sus componentes) y la preocupación por el medio ambiente que le da competencia sobre el ambiente del embalaje de plástico. Actualmente el uso de envases retornables hace considerar su aplicación ecológica, pues éstos deben ser capaces de soportar el repetido uso sin dañarse. AsÃ− el costo por viaje tienda-hogar debe ser poco estos se pueden usar hasta 30 veces teniendo un costo muy pequeño, la alternativa es reducir el peso y resistencia de la botella al mÃ−nimo requerido para un viaje. Por lo tanto, los envases no retornables tienen dos tercios de la resistencia del retornable. ESPACIO PARA LA CONCLUSION BIBLIOGRAFà A • http://es.wikipedia.org/wiki/Reciclaje_de_vidrio • http://museovidrio.vto.com/investigacion/tecnica.htm • http://reciclajedevidrio14.blogspot.com.ar/2009/02/clasificacion-de-envases-de-vidrio.html • http://www.taringa.net/posts/info/3501118/Fabricacion-del-vidrio.html • http://mrdomingo.com/2011/10/04/breve-historia-del-vidrio/ • http://www.revistadelogistica.com/el-vidrio-alternativa-ecologica-y-rentable.asp 12