Industria del packaging ecológico: cómo lograr una fabricación sostenible
Publicado a las 09 de febrero de 2022 el Sustainable Manufacturing
Industria del packaging ecológico: cómo lograr una fabricación sostenible
La sostenibilidad en la industria del packaging es uno de los aspectos clave en la lucha contra el problema de los residuos plásticos y, en última instancia, el cambio climático. Los retos que esto plantea requieren una tecnología de automatización potente y flexible.
Cinco pilares del packaging sostenible
Lo primero que hay que hacer es reducir el material del packaging, pero no solo los plásticos vírgenes en el packaging primario, sino también la cantidad de packaging de protección secundario y final. Otro punto a tratar es eliminar la necesidad de packaging de un solo uso. Algunas estrategias para abordar este problema empiezan por aumentar el uso y la escala de sistemas reutilizables y rellenables, rediseñando el envase con materiales alternativos que faciliten el reciclaje, sean biodegradables, compostables o tengan un impacto menor en el medioambiente si terminan en el vertedero. Otra estrategia que suscita cada vez más interés en la industria del embalaje es el packaging fabricado a partir de monomateriales, que tienen una mejor capacidad de reciclaje. Sin embargo, la transición podría ser un proceso complicado que requiere un estricto control del proceso, ya que muchas veces es necesario adaptar o personalizar el equipo de packaging para lograr un proceso avanzado de moldeado, dosificado y sellado que garantice la misma calidad y rendimiento del envaseNuevos requisitos para las instalaciones de producción
Una de las estrategias para lograr una mayor sostenibilidad en la industria del packaging es reducir la cantidad de plástico, especialmente si es virgen. Para ello, una táctica clave es pasar de un packaging rígido a uno flexible. Paredes más finas, tamaños más pequeños, uniones más estrechas y pesos más ligeros son una buena manera de reducir la cantidad de plástico virgen utilizado en el envase primario. A esto se puede añadir el uso de los monomateriales mencionados anteriormente, el packaging a base de papel y los biopolímeros, así como un aumento de la proporción de material reciclado en el packaging principal, protector y de transporte (packaging primario, secundario y final). Esto repercute en los procesos y las tecnologías de la fábrica, que se deben revisar: por ejemplo, las empresas deben comprobar la compatibilidad de sus equipos y ajustar la configuración si es necesario. Además, las líneas deben ser flexibles para cambiar a los nuevos materiales, y hay que gestionar y vincular la nueva información de máquina a máquina. También es necesario controlar el rendimiento de las máquinas en las nuevas condiciones y evitar los residuos en la medida de lo posible.El cambio a nuevos materiales: garantizar la calidad y la seguridad
Aunque se utilicen materiales más sostenibles en el packaging, la máxima prioridad sigue siendo garantizar la calidad del producto final. En la línea de fabricación, cambiar a materiales más sostenibles implica evitar problemas típicos en el envase primario, como atascos o desgarros del material, sellado de mala calidad o etiquetado incorrecto.1. Reto del atasco de películas
Las películas recicladas y más finas son más sostenibles, pero también se pueden enredar más rápidamente. Incluso los pequeños cambios en el grosor de la película producen un bobinado y desbobinado irregulares, y aumentan la tensión de la película. La tensión desigual, a su vez, provoca defectos durante el formado o el sellado de la bolsa, como rizado, rasgado, plegado, desplazamiento o desalineación. La manipulación correcta con el máximo rendimiento y el mínimo consumo de película es fundamental para la eficacia general del equipo original (OEE), por lo tanto, si se forman pliegues en el sellado, los operadores deben comprobar si hay errores de la máquina que contribuyan a que la alimentación de la película no sea correcta. Algunos ejemplos de errores pueden ser: rodillos mal alineados, diferentes dispositivos de alimentación o rodillos atascados que no giran libremente. El sistema de control de tensión de la película de OMRON proporciona un control sincronizado de la tensión, la alimentación y el corte, lo que se complementa con la detección de marcas (de color) para la compensación de la película mediante motion control con el fin de garantizar un desbobinado óptimo del rollo. Además, la biblioteca de packaging de OMROM ofrece una amplia gama de bloques de funciones para el procesamiento de películas en máquinas VFFS.2. Reto del sellado de películas
Los materiales de película más finos ofrecen costes más bajos y una estética mejorada. Sin embargo, estos materiales son más sensibles al calor y susceptibles de quemarse al utilizar adhesivos y tecnologías de sellado tradicionales. Por tanto, la temperatura de sellado debe controlarse de forma constante y precisa, y ajustarse automáticamente para evitar pérdida de productividad o defectos de sellado que generen rechazos y residuos. OMRON aborda este reto con un algoritmo de control de temperatura basado en IA sincronizado con el movimiento de la máquina y la tecnología de sensores, que se puede colocar más cerca de la barra de sellado. Además, el ruido se compensa mediante una función de ajuste automático del filtro.3. Reto del control de calidad del packaging y del etiquetado
El packaging resellable o las bolsas con boquilla sustituyen cada vez más a los envases de plástico rígido. El packaging flexible con nuevos elementos, como los cierres resellables, requiere diferentes pruebas de integridad y calidad. Las películas más finas, los materiales de origen biológico o aquellos con un contenido reciclado más alto tienen un perfil térmico, de estiramiento y de resistencia a las perforaciones diferente. Estas diferencias pueden provocar irregularidades en la forma y en los bordes durante el formado y el corte. Además, los materiales más sostenibles, como los no laminados o los monomateriales, también cambian de forma y pueden reducir la fidelidad o el rendimiento de la impresión de etiquetas. Por lo tanto, la lectura, comprobación o verificación de la información de la etiqueta en el packaging resulta difícil cuando la forma es inconsistente o la calidad de la impresión cambia. OMRON aborda este problema con su sistema de inspección de alta velocidad: este sistema sencillo y ampliable es adecuado para múltiples líneas y para la integración transparente con sistemas robóticos. También ofrece una plataforma multicámara con un único controlador para la captura de varias imágenes a alta velocidad con el fin de detectar posibles defectos de forma fiable. Además, los algoritmos avanzados ayudan a detectar caracteres difíciles de leer, en condiciones de luz variable y a altas velocidades.
4. Reto de los nuevos adhesivos y las nuevas técnicas de encolado
La eliminación de cintas y la minimización de adhesivos aumentan la capacidad de reciclaje de los envases de cartón, ya que sin la necesidad de una tira de silicona, estos son 100 % reciclables y biodegradables. Para producir y sellar envases de cartón, las empresas confían cada vez más en una aplicación estratégica y reducida de los adhesivos. Esto requiere un alto nivel de precisión y un control de calidad continuo. Para ello, gracias a su sistema de inspección visual automatizada, OMRON posibilita la detección precisa de patrones de encolado. Además, los ajustes de alta resolución y alto brillo permiten detectar defectos de bajo contraste, incluso en condiciones de luz muy reducida o con materiales difíciles de detectar.5. Reto de la manipulación de múltiples materiales
Las cajas de cartón fabricadas con fibras recicladas tienen una mayor porosidad y son más flexibles. Utilizando máquinas tradicionales o desembalando y reembalando manualmente, la manipulación de cajas hechas de cartón reciclado sin dañarlas puede resultar complicada. Las soluciones de paletización tradicionales son difíciles de adaptar y programar, ocupan mucho espacio y no se pueden trasladar a otras partes de la planta cuando es necesario. Por lo tanto, es aconsejable contar con una solución integrada de robot colaborativo (cobot) con pinzas específicas para manipular de forma segura una amplia variedad de formas irregulares, niveles de porosidad y objetos delicados.