Immaginazioni di vetro: piccole piante modulari; Contenitori biodegradabili/bioriciclabili

Probabilmente il materiale da imballaggio più antico, il vetro sta trasudando vigore giovanile nelle sue recenti esplorazioni di nuove (alcuni direbbero rivoluzionarie) tecnologie di produzione, formati, caratteristiche dei materiali e applicazioni dei prodotti.

L'industria del vetro di oggi sta espandendo gli orizzonti delle aspettative del packaging di domani. Gli sviluppi riguardanti i materiali in vetro e i relativi processi di produzione smentiscono lo status di lunga data del materiale come opzione di imballaggio solida.

Secondo molti, si prevede che il mercato globale degli imballaggi in vetro crescerà dai circa 76 miliardi di dollari dello scorso anno a circa 98 miliardi di dollari nel 2027, con un tasso di crescita annuo composto del 4,4%.

Il crescente interesse degli imballaggi in vetro è determinato dal loro status GRAS (Generally Regarded as Safe) da parte della Food and Drug Administration statunitense, dalla loro impermeabilità, non porosità, resistenza al calore e riciclabilità infinita. Per alcune applicazioni come quelle delle bevande, i contenitori in vetro sono facilmente ricaricabili e riutilizzabili.

Tuttavia, alcune attività recenti mostrano che i trasformatori di materiali in vetro e i produttori di contenitori in vetro stanno aumentando in modo creativo il numero di metodi di produzione, formulazioni e formati, ampliando così ulteriormente l'attrattiva del packaging del materiale.

Gli impianti di produzione di contenitori in vetro piccoli, mobili e modulari stanno andando oltre ogni immaginazione presso OI Glass. Prevedendo impianti con ingombro ridotto (sia ambientale che fisico) che possano essere spostati vicino o collocati insieme alle linee di riempimento dei clienti, OI sta investendo fino a 240 milioni di dollari per costruire il suo primo impianto MAGMA (Modular Advanced Glass Manufacturing Asset) appositamente costruito. È previsto che entri in funzione a Bowling Green, Ky. entro la metà del 2024. Un gruppo di piante MAGMA è in lavorazione oltre Bowling Green.

OI afferma che gli impianti MAGMA disporranno di unità di fusione di circa un terzo delle dimensioni dei forni convenzionali per la produzione del vetro e saranno dotati di funzionalità di accensione/spegnimento per consentire frequenti cambi di lavoro e di colore. Tra le "tecnologie avanzate e processi innovativi" pubblicizzate da MAGMA c'è ULTRA, un'innovazione OI per ridurre il peso dei contenitori fino al 30% senza sacrificare i livelli di prestazione.

Se porti con te uno smartphone, probabilmente hai in tasca o nella borsa un pezzo di Gorilla Glass in alluminosilicato resistente alla rottura di Corning Glass. Viene utilizzato per proteggere lo schermo del telefono. Quando viene utilizzato per realizzare fiale di vaccino, il vetro alluminosilicato di Corning, denominato Valor, resiste alla rottura in una gamma di temperature estreme a cui è probabile che i vaccini in fiale siano soggetti. Valor sta sfidando il vetro borosilicato per il mercato delle fiale per vaccini. Schott Glass produce la parte del leone in fiale in vetro borosilicato per vaccini che devono essere conservati a temperature comprese tra -50°C (-58°F) e -15°C (5°F).

SiO2 Materials Science, un altro sfidante per il mercato della produzione di fiale di vaccino, offre un ibrido plastica/vetro con il marchio Vyterial. Fondamentalmente, l'ibrido a tre strati di SiO2 è caratterizzato da una sottile fiala di polimero olefinico ciclico (COP) o copolimero (COC) stampato ad iniezione ed elasticizzato. La superficie interna della fiala di plastica incorpora un rivestimento barriera a tre strati di silicato amorfo applicato tramite un processo PECVD (deposizione chimica in fase vapore potenziata dal plasma) modificato.

Infine, immagina questo: vetro che sia biodegradabile e bioriciclabile. Questa è l'affermazione di un team di ricercatori dell'Accademia cinese delle scienze guidato dal professor Yan Xuehai dell'Istituto di ingegneria di processo (IPE).

Il dottor Yan e il suo team hanno richiesto un brevetto per il loro sviluppo, che hanno descritto in un articolo intitolato "Vetro biomolecolare con nanoarchitettura di aminoacidi e peptidi" pubblicato nel numero del 17 marzo 2023 di Science Advances.

Il gruppo di ricerca ha utilizzato amminoacidi e peptidi di derivazione biologica e modificati chimicamente per creare "una famiglia di occhiali ecologici". Il vetro biomolecolare è stato ulteriormente trasformato tramite stampaggio del vetro convenzionale e produzione additiva in vetro con caratteristiche sia di biodegradabilità che di bioriciclabilità. I ricercatori hanno poi monitorato la capacità di formazione del vetro, la cinetica correlata alla transizione vetrosa e i parametri termodinamici del materiale, nonché la sua degradabilità in vitro e in vivo.