ガラスの想像:小さなモジュール式プラント。生分解性/バイオリサイクル可能な容器

おそらく最も古い包装材料であるガラスは、最近の新しい (革命的と言う人もいるでしょう) 製造技術、形式、材料特性、および製品用途の探求において、若々しい活力を放っています。

今日のガラス業界は、明日のパッケージングへの期待の視野を広げています。 ガラス素材とその製造プロセスをめぐる発展は、堅固な包装オプションとしてのガラス素材の長年の地位を覆すものです。

多くの見方によれば、世界のガラス包装市場は、昨年の約760億ドルから2027年には約980億ドルに成長し、年平均成長率は4.4%になると予想されています。

ガラス包装の魅力が高まっているのは、米国食品医薬品局による GRAS (Generally Regarded as Safe) ステータス、不浸透性、非多孔性、耐熱性、無限のリサイクル可能性によって促進されています。 飲料などの一部の用途では、ガラス容器は簡単に詰め替えて再利用できます。

それでも、最近の活動のいくつかは、ガラス材料コンバーターやガラス容器メーカーが創意工夫を凝らして製造方法、配合、形式の数を増やしており、その結果、材料のパッケージングの魅力をさらに広げていることを示しています。

OI グラスでは、小型、移動式、モジュール式のガラス容器製造プラントが想像を超えて進んでいます。 OI は、顧客の充填ラインの近くに移動できる、または顧客の充填ラインと同じ場所に設置できる、設置面積が小さい (環境的および物理的) プラントを構想しており、初の専用 MAGMA (Modular Advanced Glass Manufacturing Asset) 施設の建設に最大 2 億 4,000 万ドルを投資しています。 2024年半ばまでにケンタッキー州ボウリンググリーンで配信される予定だ。 マグマプラントの幹部がボーリンググリーンの向こう側で作業を進めている。

OIによると、MAGMAプラントには従来のガラス製造炉の約3分の1の大きさのメルターが搭載され、頻繁な作業や色の変更を可能にするオン/オフ機能が備えられるという。 MAGMA が宣伝する「高度な技術と革新的なプロセス」の中には、性能レベルを犠牲にすることなくコンテナ重量を最大 30% 削減する OI イノベーションである ULTRA があります。

スマートフォンを持ち歩いているなら、ポケットやハンドバッグの中に、Corning Glass の割れにくいアルミノシリケート ゴリラ ガラスが入っているでしょう。 携帯電話の画面を保護するために使用されます。 ワクチンバイアルの製造に使用されるコーニングのアルミノシリケートガラス（Valor ブランド）は、バイアルに入ったワクチンが経験する可能性のあるさまざまな極端な温度での破壊に耐えます。 Valor は、ワクチンバイアル市場向けのホウケイ酸ガラスに挑戦しています。 Schott Glass は、-50°C (-58°F) ～ -15°C (5°F) の温度に保持する必要があるワクチン用のホウケイ酸ガラスバイアルの大部分を生産しています。

ワクチンバイアル製造市場に対するもう 1 つの挑戦者である SiO2 Materials Science は、Vyterial というブランド名でプラスチックとガラスのハイブリッドを提供しています。 SiO2 の 3 層ハイブリッドの核心は、射出延伸成形された医療グレードの環状オレフィン ポリマー (COP) またはコポリマー (COC) の薄いバイアルを特徴としています。 プラスチックバイアルの内面には、改良されたプラズマ化学蒸着 (PECVD) プロセスによって適用された非晶質ケイ酸塩の 3 層バリア コー​​ティングが組み込まれています。

最後に、生分解性と生物リサイクル性の両方を備えたガラスを想像してみてください。 これは、プロセス工学研究所（IPE）のYan Xuehai教授が率いる中国科学院の研究者チームの開発主張だ。

ヤン博士と彼のチームは、その開発のための特許を申請し、その開発内容について、Science Advances の 2023 年 3 月 17 日号に掲載された「アミノ酸とペプチドのナノアーキテクトニクスを備えた生体分子ガラス」と題する論文で説明しました。

研究チームは、生物由来および化学修飾されたアミノ酸とペプチドを使用して、「環境に優しいガラスのファミリー」を作成しました。 生体分子ガラスは、従来のガラス成形と積層造形によってさらに加工され、生分解性と生物リサイクル性の両方の特徴を備えたガラスに加工されました。 次に、研究者らは、この材料のガラス形成能力、ガラス転移関連の反応速度論、熱力学パラメーター、さらには in vitro および in vivo での分解性を追跡しました。

「分子由来のガラスを使用して、3D 製造と金型鋳造の両方でさまざまなガラス部品を作成しました。商業的に使用されるガラスやプラスチックを超えた生体分子ガラスの概念は、持続可能な未来のためのグリーンライフ技術の基礎となる可能性があります。」とヤン氏は述べています。と言う。 「しかし、生体分子ガラスは現在実験段階にあり、大規模な商業化には程遠い。」

Packaging Sherpa の Ben Miyares は、パッケージング市場および技術アナリストであり、The Packaging Management Institute, Inc. の社長でもあります。連絡先は [email protected] です。