Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro. ACENVEX Rosa Aguirre Técnico Línea Tecnológica Envases, Embalajes y Comunicación Mérida, 12 de Septiembre de 2008
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Índice
Envase inteligente Tipos de dispositivos “inteligentes” Casos de éxito Tendencias futuras: printed electronics Conclusiones
2
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Envase inteligente
Envase inteligente Envase
inteligente: envase o embalaje capaz de
monitorizar y comunicar información útil sobre lo que le ocurre al producto durante toda la cadena de suministro.
+
=
4
Envase inteligente
Carro “inteligente”
5
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Tipos de dispositivos “inteligentes”
Tipos de dispositivos “inteligentes”
Existen muchos tipos de dispositivos “inteligentes”: Los que transportan datos que se usan para almacenar y transmitir datos. RFID. Los que indican mediante un cambio de color y que se emplean para monitorizar las condiciones ambientales externas y advertir en caso de que sea necesario Indicadores Indicadores Indicadores Indicadores
de de de de
tiempo-temperatura humedad frescura/vida útil fugas
7
Tipos de dispositivos “inteligentes”
RFID: Avanzada forma de almacenar y transmitir datos, en tiempo
real, para una identificación y trazabilidad de los productos Control de las condiciones de distribución y almacenamiento: temperatura, humedad, ... Información sobre fecha de envasado, composición, origen, etc.
Chip de silicio Sustrato: papel o plástico
Antena impresa, grabada o estampada…
8
Tipos de dispositivos “inteligentes”
TIPOS DE TAGS:
9
FUNCIONES DEL ENVASE INDENTIFICAR
VENTAJAS RFID No línea directa de visión. Lectura de productos simultáneamente.
INFORMAR
Las etiquetas RF no sólo se pueden leer, se pueden
PRESENTAR
también sensorizar, grabar información en ellas y
CONSERVAR
Permite seguir la trazabilidad del producto.
PROTEGER CONTENER
hacerlo varias veces. Mayor vida útil: no se deterioran por las inclemencias meteorológicas o las bajas temperaturas. Se garantiza su correcto estado, que no ha sido falsificado, etc. Mejora en la gestión de los procesos de devolución,
TRANSPORTAR/ DISTRIBUIR
productos
defectuosos,
etc.
Automatización
/
Optimización de los procesos. Ahorro costes y rrhh
10
Envases y Embalajes
Envases Tecnolog ía RFID
Integración
Coste Dispositivos Comunicativos Indicadores
11
Tipos de dispositivos “inteligentes”
Indicadores de tiempo-temperatura Indicadores de humedad Indicadores de frescura/vida útil Indicadores de fugas •
De oxigeno
•
De dióxido de carbono
Tintas termocrómicas Biosensores Otros
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de tiempo-temperatura (TTis)
Etiquetas simples y relativamente baratas Suministran una indicación visual del efecto acumulativo de tiempo y temperatura en el producto por la exposición a temperaturas superiores a un nivel crítico Respuesta visual, por cambio de color, irreversible dependiente de la temperatura.
13
Tipos de dispositivos “inteligentes”
Importante herramienta de decisión y de marketing Características que se les exigen a los indicadores TTIs Que sean fácilmente activables y de uso sencillo Deben presentar una respuesta exacta e irreversible, en correlación con el deterioro del producto.
14
Tipos de dispositivos “inteligentes” Tipos de TTIs existentes en el mercado
WarmMark®
3M MonitorMark®
Timestrip®
15
Tipos de dispositivos “inteligentes” Tipos de TTIs existentes en el mercado
Fresh-Check® (Temptime)
Onvu®
TT SensorTM® CheckPoint®
16
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de humedad
Los indicadores de humedad contienen: Cloruro de cobalto que cambia de color: AZUL
LAVANDA-ROSA cuando AUMENTA la humedad Cloruro de cobre que cambia de color: AMARILLOVERDE cuando AUMENTA la humedad
Humonitor ®
17
Tipos de dispositivos “inteligentes”
Existen dos tipos de dispositivos indicadores de humedad: Indicadores de humedad con cambio reversible: • Cambian de color conforme va
aumentando la humedad en el ambiente • Son reversibles • Vuelven al color original cuando se secan.
AGM Container ®
Indicadores de humedad máxima: • El color cambia cuando sufre un aumento de humedad significativo, indicando
que
sobrepasado
un
el
producto
ha
porcentaje
de
humedad umbral y la posibilidad de que haya deteriorado, perdiendo sus
Tarjetas indicadoras de humedad AGM Container ®
características organolépticas. 18
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de frescura/vida útil
Freshtag® Ripesense®
Traceo®
SensorQ®
19
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de frescura/vida útil
Avery Denison® eO®
Vitsab® Toxin Guard®
20
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de frescura/vida útil
Indicador de frescura en experimentos con pescado
21
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de fugas Permiten detectar perforaciones y soldaduras no herméticas en el envase Los más utilizados: indicadores de oxígeno y de dióxido de carbono Basado en la sensibilidad de la tinta o pigmentos al oxígeno Cambio de color de blanco a azul en la presencia de fugas (oxigeno que entra en el envase)
22
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de oxigeno
UPM® Indicator
Indicador de fugas para líquidos
Ageless eye® Mitsubishi
Indicador de fugas en forma de gel
23
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores de dióxido de carbono Hay pocos representantes de este grupo, algunos de ellos son todavía patentes y no están comercializados. Se suelen basar en una matriz polimérica que contiene un indicador de PH, el CO2 en contacto con el agua del ambiente produce ácido carbónico, que produce una disminución del PH del medio, dando un cambio de color en el indicador.
CO2+H2O (Ambiente)
H2CO3
Cryovac y Sealed Air
24
Tipos de dispositivos “inteligentes” Indicadores con tintas termocrómicas Son tintas sensibles al calor
Frío/Caliente
25
Tipos de dispositivos “inteligentes” Biosensores Indicadores en la detección de ciertos metabolitos. Dispositivo analítico compacto que utiliza las interacciones biológicas para proporcionar resultados cualitativos o cuantitativos METABOLITO DETECTADO
PRINCIPAL INDICADOR
CO2
cambio de color
CO2,SO2,NH4/CO2,H2,NH4,AMINAS, H2S
cambio de color
Diacetilo
cambios ópticos en la ortodiamina aromática
Acido acético, acido láctico, acetaldehído, amonio, aminas
cambio de color del indicador de pH
Enzimas microbianos
cambio de color de los sustratos cromogénicos de los enzimas microbianos
Microorganismos
degradación de los lípidos de membrana por los microorganismos y la consecuente difusión del compuesto coloreado
Aromas (aminas o aldehídos)
Las aminas y los aldehídos reaccionan para formar un fluorocromo y se lee bajo luz UV.
26
Tipos de dispositivos “inteligentes” Biosensores
27
Tipos de dispositivos “inteligentes”
Otros: Dispositivos antifraude Dispositivos antihurto Indicadores de golpes Bandeja antihurto (PS) LINfo®
28
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Casos de éxito
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases plásticos SOLDADO POR FRICCIÓN El tag RFID va embebido dentro de un disco de polietileno que se suelda por fricción al contenedor
Tag RFID
Promens Iberia
30
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases plásticos proceso de inyección + sale del molde con el alojamiento para colocar el chip + tapón del mismo material que la cubeta para garantizar hermeticidad.
Congost
31
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases plásticos
Se crea un alojamiento en el envase para colocar el tag. AGUJERO TAPÓN DEL MISMO MATERIAL QUE EL ENVASE TAG RFID ENCAPSULADO
32
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases plásticos
El envase fabricado mediante proceso de inyección se diseña con un alojamiento exclusivo para colocar el tag RFID.
Sistema patentado. Industrias Alegre
33
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases plásticos Microtag encapsulado que fijan a la caja de plástico en un hueco mediante ultrasonidos. Integrarlo en el molde de inyección en forma de pegatina. (In mold labelling (IML))
Linpac Allibert
Hekuma
34
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Integración de tags RFID en envases plásticos La caja incorpora un tag RFID capaz de seguir la trazabilidad completa del producto.
CoolBlueBox Company
35
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases plásticos Remachado/Atornillado
36
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases
Tapón plástico con tecnología RFID Tapón de botella de plástico con tag RFID y micro
antena. Almacena todos los datos relacionados con el producto como marca, tipo, lugar y fecha de producción o información comercial.
Nec y Toyo Seikan Companies
37
Casos de éxito Integración de tags RFID en envases
Tapón de corcho para botellas de vino con tecnología RFID Inlay RFID embebido en el corcho Información sobre: fecha de embotellado, tipo de uva, grado alcohólico, ...
Sistema patente. Lab-ID
38
Casos de éxito
Caso real con la compañía aérea British Airways Comprobación del grado de frescura de los alimentos que se sirven a bordo del avión, mediante etiquetas indicadoras aplicadas a las bandejas
Vitsab®
39
Casos de éxito
Caso real comercialización de productos alimentarios con indicadores de frescura Bandeja termoformada de plástico con cuatro lonchas de jamón estofado. “Producto Gourmet”.
Indicador de frescura Fresh-Check®
Superior Braised Ham Slices
40
Casos de éxito
Caso real comercialización de productos promocionales con indicadores de frío El indicador de frío muestra un área termocrómica con forma de lata que se convierte en un azul intenso al llegar a 6°C.
Indicador de frío
Carling
41
Casos de éxito Caso real comercialización de productos con indicadores de frío
La etiqueta cambia de blanco a azul cuando la bebida está fría.
B&H Colour Change Ltd
42
Casos de éxito Caso real comercialización de productos con
indicadores de la temperatura óptima para su degustación Chocolate que se presenta en un envase innovador que indica claramente al consumidor cuando el producto esta en la temperatura óptima de consumo.
Dars. Morinaga
43
Casos de éxito
Caso real comercialización envase tipo “clamshell” con indicador de maduración
Ripesense®
44
Casos de éxito
Caso real de comercialización en Noruega de un plato preparado con indicador del punto óptimo de calentamiento Este plato preparado es microondable, indicando al consumidor exactamente cuando esta el producto listo para su consumo, emitiendo un “pitido”
Toro
45
Casos de éxito
Caso real de comercialización de salsas listas para consumir con indicador de fecha de consumo preferente Nestlé ha utilizado las etiquetas inteligentes Timestrip® en el envase de sus salsas listas para usar Maggi®.
Maggi. Nestlé
46
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Tendencias futuras: printed electronics
Tendencias futuras: printed electronics
Tintas inteligentes (smart inks)
-Tintas novedosas conductivas para aplicaciones en envases de papel-cartón o envases flexibles - Materiales derivados de la plata, grafito, metales… presentan buenas propiedades conductoras y eléctricas (Materiales antena) Films de poco espesor con componentes orgánicos e inorgánicos (óxido de zinc) están siendo investigados para utilizarse como semiconductores y dielectricos como partes de circuitos
48
Tendencias futuras: printed electronics
Tintas Power Ink Tintas que permiten lograr una fuente de energía: una batería impresa. La batería tiene la capacidad de multiplicar la potencia y la eficacia del objeto al que se aplica.
E-ink®/ Acreo
49
Tendencias futuras: printed electronics
Packaging interactivo:
¡¡ Mi historia “es” (“origen”, tiempo, temperatura, etc) , Estoy en las condiciones “x” !!
Prototipo de un tag RFID: RFID Inlay (Tagsys Kernel) + antena impresa (Parelec ink)
50
Tendencias futuras: printed electronics
Envase inteligente farmacéutico
Cypak
Automatización del proceso Interación doctor/paciente Llevar control sobre la dosis de medicamentos Conformidad del paciente Graba las dosis de medicación Mejora la administración a los pacientes por sus recordatorios Diario electrónico Graba las dosis consumidas por el paciente y comunica las dosis pendientes Gestión de los datos Mejora la calidad de los datos Facilita que todos los datos se puedan leer en todo momento
Envase Inteligente
Escáner/lector entre envase-PC
Software
51
Tendencias futuras: printed electronics
Envase inteligente farmacéutico. Proceso de fabricación.
Corte del cartón
Impresión circuitos
Impresión Adhesivos
Montaje componentes electronicos
Montaje del Blister
LISTO ! 52
Tendencias futuras: printed electronics
Envase inteligente: circuito electrónico anti-falsificación
SECUREPAK. Cypak
Software SecurePak
PC con Windows
Conexión USB
SecurePak
Cypak escaner 53
Envases inteligentes. Nuevos dispositivos que mejoran la calidad del producto envasado. RFID, la tecnología del futuro.
Conclusiones
Conclusiones
RFID + Dispositivos Indicadores + Envase y Embalaje forman una buena y rentable relación; las barreras que hay que superar son las del coste e integración
Las actuales tendencias de los alimentos procesados, listos para consumo o para cocción/cocinado, hacen de los envases inteligentes novedosas opciones que facilitan las distintas formas de preparación, consumo de alimentos y aseguramiento de la calidad del producto envasado
Actualmente el sector del envase y embalaje plástico está muy activo en el tema de la integración RFID, ya que son soluciones de envase y embalaje reutilizables
55
Conclusiones
En los próximos años es previsible que las etiquetas electrónicas vayan sustituyendo progresivamente a los códigos de barras en los productos, facilitando los procesos logísticos, compras, etc.
Códigos de barras
Etiquetas Etiquetas con cambio de color electrónicas impresas 56
Conclusiones
Las formas de integración fundamentales en envases plásticos son la soldadura por fricción, inyección en el molde, IML, remaches, atornillados, encapsulados en cristal y envueltos en silicona, etc. Todos son procesos manuales posteriores al proceso de fabricación del embalaje
Los nuevos desarrollos de soluciones a menor coste (“printed electronics”) permitirán la aplicación global al embalaje y la aplicación al envase secundario no reutilizable y al primario en el corto y medio plazo
57
Muchas gracias por vuestra atención Rosa Aguirre Técnico de la Línea Tecnológica de Envases, Embalajes y Comunicación. Área de Envase y Embalaje ITENE
[email protected]
58