lunes, 27 de abril de 2020

Tratamiento e inspección de envases de vidrio


TRATAMIENTO INTERNO
Después del proceso de conformación, algunos envases, particularmente aquellos destinados para contener productos alcohólico, se someten a un tratamiento para mejorar la resistencia química de su interior, denominado desalcalización, en general mediante la inyección de un sulfuro o una mezcla de gas conteniendo flúor cuando el vidrio está a altas temperaturas. El gas es típicamente aplicado al envase con el aire utilizado en el proceso de soplado, o a través de una tobera que dirige una corriente del gas a la boca de la botella. El tratamiento hace el envase más resistente a la disolución de álcalis, que puede causar aumentos en el pH del producto, y la degradación del envase en algunos casos.

En los últimos años se ha intensificado notablemente el estudio de los tratamientos de lasuperficie del vidrio, con la finalidad de crear, en unos casos, capas protectoras y, en otros, de dotar a este material de propiedades ópticas y eléctricas especiales.
Tras una introducción general sobre las características de la superficie del vidrio, se presenta una amplia revisión de los diferentes tipos de tratamientos, clasificados dentro de tres grandes grupos: tratamientos sustractivos, tratamientos de cambio iónico y tratamientos aditivos. Dentro de cada uno de ellos se describen los diferentes procedimientos físicos y químicos empleados para la obtención de capas delgadas, comparándose sus ventajas e inconvenientes.
Aqui describimos brevemente las principales aplicaciones de los recubrimientos en distintos campos.

Recocido
Cuando el vidrio se enfría, se solidifica y se contrae. El enfriamiento desigual causa un vidrio débil debido a tensiones residuales internas. Un horno de recocido (conocido en la industria como Lehr) calienta los envases a aproximadamente 1020 °F y después los enfría gradualmente durante un tiempo que depende del grosor del vidrio

Proceso en frío
En el postproceso en frío se aplica un spray de recubrimiento de polietileno para mejorar la esistencia a la abrasión y reducir el rozamiento, se etiquetan, se inspeccionan los posibles defectos de los envases, y se empaquetan en contenedores para su expedición.

Recubrimientos
Los recipientes de vidrio normalmente reciben dos recubrimientos de superficie, uno en el procesado en caliente, justo antes del recocido y uno en el procesado en frío, justo después del recocido. En el primer proceso se añade una capa muy delgada de óxido de estaño (IV) utilizando un compuesto orgánico seguro o inorgánico, el cloruro de estaño. Los sistemas basados en el estaño no son los únicos utilizados, pero son los más habituales. El cloruro de titanio o los titanatos orgánicos también son utilizados. En todos los casos el recubrimiento hace la superficie del vidrio más adhesiva al segundo recubrimiento en frío, típicamente una capa de cera de polietileno, aplicada a través de una emulsión basada en agua. Esto hace el vidrio resbaladizo, evitando enganchones y paradas en las cintas transportadoras que mueven los envases por la línea de producción. El invisible recubrimiento combinado resultante proporciona al envase una superficie virtualmente inrayable. Estos recubrimientos a menudo se denominan endurecedores (debido a la reducción de daños que suponen), aunque una definición más correcta podría ser la de recubrimientos protectores.

Los envases de vidrio son inspeccionados al 100%; máquinas automáticas, o a veces personas, inspeccionan cada envase para detectar una serie de defectos (como pequeñas grietas o inclusiones de restos de material refractario (Piedras) del horno, o gránulos de arena de gran tamaño defectuosamente fundidos, retirando los envases con fallos para ser fundidos de nuevo. Retirar estos envases es especialmente importante debido a que estos defectos incrementan el peligro de rotura del vidrio. Por ejemplo, estos elementos pueden generar cantidades importantes de tensión térmica, causando que el envase se destruya de forma explosiva cuando es calentado.

Otros defectos incluyen las burbujas (denominadas blisters en inglés), las paredes excesivamente delgadas, o el defecto de fabricación que se conoce como lágrimas o marcas interna. En el sistema de compresión y soplado, si un émbolo y su molde están fuera de alineación, o se han calentado a una temperatura incorrecta, el vidrio se adherirá a cualquier elemento y acabará desgarrado.

Además de rechazar los envases defectuosos, el equipo de inspección confecciona estudios estadísticos que se facilitan a los operarios de las máquinas de conformación. Sistemas de ordenador recogen la información necesaria para localizar los moldes donde se estén produciendo fallos. Esto es posible porque cada molde marca con un código de puntos los envases que produce. Los operadores también llevan a cabo una serie de controles manualmente en muestras de envases, normalmente controles visuales y dimensionales.

Embalaje
Los envases de vidrio son embalados de varias maneras. En Europa son frecuentes los paléts con entre 1000 y 4000 envases cada uno. Se forman con máquinas automáticas (paletizadores) que disponen y apilan los envases en capas superpuestas separadas por láminas de apoyo. Otras posibilidades incluyen cajas e incluso bolsas cargadas a mano. Una vez embalados los envases, los nuevos paquetes son etiquetados y almacenados.

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