Guía de materiales de Packaging para diseñadores industriales

GUÍA DE MATERIALES DE PACKAGING PARA DISEÑADORES INDUSTRIALES Materiales ecológicos E. Niubó | I. Parejo

Tabla de contenidos A

BIENVENIDO Introducción a la guía

03 04

B

IMPACTOS AMBIENTALES ¿Qué son?

Tipología de impactos Abiotic Depletion Acidification Eutrophication Global Warming Ozone Layer Depletion Human Toxicity Fresh Water Aquatic Ecotoxicity Marine Aquatic Ecotoxicity Terrestrial Ecotoxicity Photochemical Oxidation

05 06 07 07 08 09 10 11 13 14 15 16 18

C

PACKAGING ¿Qué es?

Tipología de packaging Packaging y ACV

20 21 21 23

D

MATERIALES PARA PACKAGING Tipología de Materiales Maderas Vidrios Metales Papel y Cartón Plásticos

24 25 26 27 29 31 34

E

CONCLUSIONES

37

F

BIBLIOGRAFÍA

39

Tabla de contenidos

02

A

Bienvenido

Introducción a la guía Esta guía de materiales ha sido diseñada para iniciar su viaje en la elección de materiales en la dirección correcta. Incluso si está familiarizado con aspectos de materiales e impactos ambientales, es recomendable leer esta guía, ya que le será de gran ayuda.

En los siguientes capítulos, aprenderá todo lo necesario...

Nos complace darle la bienvenida a esta guía, ya que le ayudará a asegurarse de que obtiene el máximo provecho de esta, y sus conocimientos.

ATENCIÓN: Esta guía solo sirve de orientación al lector.

Por lo que éste tendrá que aplicar su criterio ingenieril a la hora de elegir que material es el más adecuado para su producto.

A Introducción

04

B

Impactos ambientales

Qué son?

Cuando se está en el proceso de elección de materiales para diferentes piezas de un producto, el cual va a salir al mercado, no solo se tienen en cuenta las propiedades físicas del material, ni que opciones estéticas ofrece para el usuario comprador. A pesar de que son parámetros importantes para la elección, se tiene que tener muy en cuenta los impactos ambientales que implica cada material al respecto, es decir, aquellos efectos tanto positivos como negativos en un medio natural causados por una acción humana.

Estos, son indicadores (cada uno tiene su propia unidad) para el diseñador industrial, para que pueda saber en que va afectar más el material en el ecosistema. Por ello, existen diversos impactos ambientales, los cuales engloban todo tipo de características, tanto positivas como negativas, sobre el material del que se ha escogido.

En total hay 10 tipos de impactos ambientales de los que se puede extraer todo tipo de información: - Abiotic Depletion - Acidification - Eutrophication - Global Warming - Ozone Layer Depletion - Human Toxicity - Fresh Water Aquatic Ecotoxicity - Marine Aquatic Ecotoxicity - Terrestrial Ecotoxicity - Photochemical Oxidation Uno de los impactos que hoy en dia ha cobrado importancia es sobretodo, la huella de CO2 (Global Warming).

A continuación, se explicarán brevemente estos 10 impactos ambientales nombrados anteriormente.

B Impactos Ambientales

06

Tipología de impactos Abiotic Depletion O también nombrado Agotamiento de los Recursos no Renovables.

Dentro de este sector se encuentran varios recursos no renovables, de los cuales se están agotando, como pueden ser los combustibles fósiles (petróleo, carbón mineral y gas natural), algunos minerales o incluso los recursos renovables, ya que si la demanda excede el nivel de producción, el recurso acabará agotándose.

B Impactos Ambientales

07

Tipología de impactos Acidification La Acidificación consiste en cualquier actividad que genera substancias ácidas que se emiten a la atmósfera. En consecuéncia, ésta se vuelve más ácida haciendo que la lluvia que contiene estos ácidos, contamine no solo el suelo, sino que también el agua y consecuentemente, la vida acuática.

Los principales causantes de la acidificación son los óxidos de azufre (SOx), los óxidos de nitrógeno (NOx) y los amoníacos (NH3).

Puesto que el petróleo y el carbón tienen un elevado contenido en azufre generan SOx al quemarse. El NOx se produce a temperaturas muy elevadas, especialmente en la combustión en motores. El NH3 se produce principalmente a causa de actividades agrícolas.

La acidificación provoca un daño importante a las áreas boscosas y también a la vida en los lagos y ríos. La acidificación del suelo conduce indirectamente a otros daños puesto que produce la disolución de compuestos químicos, como el aluminio, que a menudo están presentes en el suelo a nivel de traza. Las áreas boscosas no mueren a consecuencia de la acidificación por sí misma, sino debido a la disolución de substancias tóxicas. La vulnerabilidad del suelo depende en gran medida de su composición, por ejemplo, el suelo arenoso es más vulnerable que el de arcilla.

Este impacto se mide en Kg de equivalentes de dióxido de azufre (SO2).

B Impactos Ambientales

08

Tipología de impactos Eutrophication Cuando se añade un cantidad excesiva de nutrientes a un ecosistema acuático (principalmente ríos), se produce la Eutrofización. El nitrógeno y el fósforo procedentes de aguas residuales y fertilizantes agrícolas dan lugar al excesivo crecimiento de algas, que consumen el oxígeno del agua y provocan la muerte de las plantas y los animales del medio acuático.

La eutrofización tiene mucho en común con la acidificación. Las substancias ácidas también actúan como alimento para las plantas, normalmente son los principales ingredientes de los fertilizantes artificiales. Además de estas substancias, los fosfatos (en forma de iones) también contribuyen substancialmente a la eutrofización.

La eutrofización se mide en Kg de equivalentes de fosfato (PO4) o Kg de equivalentes de nitrógeno (N).

B Impactos Ambientales

09

Tipología de impactos Global Warming La temperatura de la Tierra es el resultado de un balance entre la radiación capturada a partir del calor del Sol y la radiación infrarroja emitida por nuestro planeta. El calor ganado queda limitado por la reflexión de las superficies cubiertas por hielo y las nubes y el polvo emitido por los volcanes y la actividad industrial.

La Tierra irradia casi la misma cantidad de calor que recive, manteniendo por lo tanto una temperatura constante .La cantidad de radiación que se escapa desde la Tierra hacia el espacio se ve reducida por una serie de gases atmosféricos que absorben los rayos infrarrojos. El incremento de las concentraciones de estos gases está llevando al Calentamiento Global como resultado del Efecto Invernadero que producen. Los gases efecto invernadero más importantes son el vapor de agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4), el óxido de nitrógeno (N2O) y los clorofluorocarbonos (CFC´s).

El efecto invernadero es esencial para la vida en la Tierra . Si este no existiera, la temperatura en la Tierra sería unos 30°C más fría que la actual. Está claro que las actividades humanas están alterando este efecto invernadero. La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera se ha incrementado considerablemente desde el año 1800. Esta rápida subida de las temperaturas puede tener unas graves consecuencias para muchos ecosistemas.

B Impactos Ambientales

10

Tipología de impactos Existe una pequeña confusión acerca de los términos que describen este problema: “efecto invernadero” describe el proceso natural para mantener constantes las temperaturas (no interviene el humano), mientras que “calentamiento global” o “cambio climático” describen los resultados del proceso de incremento de las temperaturas, a causa de esta intervención humana.

El impacto del calentamiento global se mide en Kg de equivalentes de dióxido de carbono (CO2).

Ozone Layer Depletion Aparte del calor y la luz, el Sol también irradia rayos ultravioleta y rayos X a la Tierra en cantidades que podrían ser extremadamente peligrosas si la Tierra no tuviera un escudo natural. Este escudo, está formado por una capa (estratosfera), que se encuentra de 10 a 50 km sobre la superfície de la Tierra. La estratosfera contiene Ozono que absorbe algunas de las formas más peligrosas de radiación solar.

B Impactos Ambientales

11

Tipología de impactos El ozono consta de tres átomos de oxígeno, los cuales son provocados a disociarse en más átomos de oxígeno por la radiación, sin embargo, esta propia radiación es a la vaez una fuente de formación de ozono. El espesor de la capa de ozono puede fluctuar en varios porcentajes cada día, pero una capa muy delgada aumenta el riesgo de cánceres de piel.

La capa de ozono se ve afectada constantemente por sustancias halogenadas, tales como el cloro (Cl), el fluorín (F) y compuestos de bromo (Br). Por ejemplo, bajo circunstancias específicas, en la superfície de los cristales de hielo, el ozono se descompone rápidamente en preséncia de halógeno. Estos cristales de hielo son abundantes en la región polar, especialmente cerca del Polo Sur, dónde hay una destrucción de la capa de ozono muy intensa.

Los átomos de cloro y bromo pueden terminar en las capas altas de la atmósfera debido al proceso extremadamente lento de difusión de compuestos estables como los CFC y tricloroetileno. Estas sustancias se utilizan en la fabricación de espumas de plástico, como disolventes, aerosoles y en algunos refrigeradores y enfriadores. Aún así, se prohibió el uso de CFC´s en la gran mayoría de países para reducir el impacto en la capa de ozono de forma considerable.

El impacto del agotamiento de la capa de ozono se mide en Kg de equivalentes de CFC.

B Impactos Ambientales

12

Tipología de impactos Human Toxicity En muchos de los procesos industriales que se utilizan actualmente emplean sustancias tóxicas o peligrosas para las personas y/o ecosistemas. La toxicidad de una substancia dependerá de esta misma, pero también de la vía de administración o exposición y la dosis de como se administra.

Los metales pesados tales como el plomo y el mercurio pueden ser contaminantes para los humanos incluso en bajas concentraciones. Además, pueden acumularse hasta niveles críticos o letales a niveles superiores debido a la biomagnificación (Aumento progresivo de la concentración de un contaminante en los organismos vivos, a medida que se transfiere a través de la cadena alimenticia).

Por otro lado también existente emisiones de partículas que penetran en los pulmones de tal manera que acaban generando problemas respiratorios a las personas.

Los factores que provocan esta toxicidad son los siguientes: - Emisión de radiación proviniente de las centrales nucleares - Instalaciones derivadas - Metales pesados - Campos electromagnéticos de línias MAT Los principales efectos que causan estos distintios factores son: - Alergias - Enfermedades pulmonares - Cáncer - Alteraciones de la piel - Lesiones dérmicas - Enfermedades de los huesos

B Impactos Ambientales

13

Tipología de impactos Fresh Water Aquatic Ecotoxicity La hidrosfera ocupa el 71% de la superfície del planeta y, de este porcentaje, el 1% corresponde al agua dulce de los lagos, ríos, estanques, etc. El agua es un recurso renovable, ni se crea ni se destruye, pero la contaminación de esta, provoca que sea un bien escaso.

La contaminación del agua es causada por la preséncia de materias no compatibles con los ecosistemas acuáticos, los cuales alteran el equilibrio, ya que anteriormente, los ríos y lagos se mantenian limpios gracias a un sistema de autodepuración (bacterias que transforman materia orgánica en sales minerales consumiendo oxígeno); y ahora, este sistema se convierte en inútil en muchas ocasiones.

Los principales agentes contaminantes de estas aguas son en primer lugar las aguas residuales domésticas que provienen de casas, escuelas, hospitales, etc. Contienen sobretodo contaminantes orgánicos, microorganismos patógenos, productos de limpieza, aceites y restos de pinturas. Seguidamente, las aguas residuales agrícolas pueden contener fertilizantes y pesticidas que provienen del agua de riego, mientras que las aguas residuales de origen industrial pueden contener productos que no se descomponen (plásticos, latas ...) o sustancias tóxicas. Algunos de los venenos presentes en las aguas residuales industriales son: el arsénico, el cianuro, el cromo, el plomo, el cadmio, el anhídrido sulfúrico, aceites, varios ácidos, etc. También contaminan las aguas los purines o estiércoles procedentes del ganado de las granjas si se vierten en los ríos o arroyos o si se utilizan en exceso para abonar la tierra, entonces se infiltran y acaban contaminando las aguas subterráneas. Finalmente, la contaminación por intrusión afecta a las aguas subterráneas. Se produce cuando se mezcla agua salada del mar con agua dulce de un acuífero a causa de una extracción excesiva del agua del acuífero.

B Impactos Ambientales

14

Tipología de impactos Los problemas que derivados de la contaminación del agua, son la eutrofización, salinización del agua dulce en zonas cercanas a la costa (el agua puede llegar a ser no potable) y contaminación térmica, es decir, el agua utiizada para rerigerar en las inustrias es devuelta al río, pero caliente, haciendo que la cantidad de oxígeno disminuya y provoque resultados parecidos a los de la eutrofización.

El impacto sobre la ecotoxicidad de las aguas continentales se mide en Kg de equivalentes de DB.

Marine Aquatic Ecotoxicity Los mares y los océanos son los vertederos finales de casi la mayoría de la basura generada por el humano, de la cual se divide en varias vias de contaminación del mar, las cuales se van a definir a continuación.

En primer lugar, el petróleo es una de las causas más comunes de contaminación, ya que es un destructor de ecosistemas marinos muy efectivo. La mayoría de vertidos provienen de la limpieza de los depósitos de los barcos petrolíferos y de los accidentes generados por el humano.

B Impactos Ambientales

15

Tipología de impactos Los metales pesados y los residuos químicos también tienen un papel impartante, ya que muchas industrias los utilizan, tales como el mercurio, plomo, cobre, cadmio, cromo, arsénico y hierro, los cuales van a parar a los ríos y finalmente, al mar. En el ámbito de la agricultura, parte de los pesticidas, fertilizantes y parte de heces de animales, se vierten en los ríos los cuales no solo provocan impacto en eutrofización, sino que se trasladan acabando en el océano.

Finalmente, todos los vertidos que se producen en las ciudades, sobretodo las que se sitúan cerca del mar, son una de las grandes causas de este impacto. Estos vertidos se pueden clasificar en muchos tipos, como por ejemplo, los residuos radioactivos, las basuras, etc.

En resumen, estos vertidos provocan grandes problemas, los cuales derivan a otros impactos, como por ejemplo, en lluvia ácida (acidificación).

La ecotoxicidad marina se mide en Kg de equivaentes de DB.

Terrestrial Ecotoxicity El suelo es un recurso natural que corresponde a la capa superior de la corteza terrestre. Contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan. El suelo es vital, ya que el ser humano depende de él para la producción de alimentos, la crianza de animales, la plantación de árboles, la obtención de agua y de algunos recursos minerales, entre otras cosas. En él se apoyan y nutren las plantas en su crecimiento y condiciona, por lo tanto, todo el desarrollo del ecosistema.

B Impactos Ambientales

16

Tipología de impactos La erosión del suelo se está acelerando en todos los continentes y está degradando unos 2.000 millones de hectáreas de tierra de cultivo y de ramadería, lo que representa una seria amenaza para el abastecimiento global de víveres. Cada año la erosión de los suelos y otras formas de degradación de las tierras provocan una pérdida de entre 5 y 7 millones de hectáreas de tierras cultivables. Para complicar aún más el problema, hay que tener en cuenta la pérdida de tierras de cultivo de primera calidad debido a la industria, los pantanos, la expansión de las ciudades y las carreteras. La erosión del suelo y la pérdida de las tierras de cultivo y los bosques reduce además la capacidad de conservación de la humedad de los suelos y añade sedimentos a las corrientes de agua, los lagos y los embalses.

Los suelos poseen una cierta capacidad para asimilar las intervenciones humanas sin entrar en procesos de deterioro. Sin embargo, esta capacidad ha sido ampliamente sobrepasada en muchos lugares, como consecuencia de la producción y acumulación de residuos industriales, mineros o urbanos.

Otra actividad con riesgo ambiental de contaminación de suelos es la minería, por su poder modificador del paisaje y sus descargas de residuos tóxicos.

La contaminación de suelos se da también por la mala eliminación y ausencia de tratamiento de basuras. Otro problema grave se presenta con los residuos industriales. El vertido ilegal de residuos industriales constituya un serio problema de contaminación del suelo.

La contaminación del suelo se mide en Kg de equivalentes de DB.

B Impactos Ambientales

17

Tipología de impactos Photochemical Oxidation La contaminación fotoquímica o smog fotoquímico es un problema medioambiental que afecta, sobretodo, a las grandes ciudades; donde la concentración de contaminantes en la atmósfera es mayor. El proceso de formación del smog fotoquímico es muy complejo ya que implica centenares de reacciones diferentes sufridas por decenas de compuestos distintos.

Los principales contaminantes que producen el smog fotoquímico son los óxidos de nitrógeno (NOx) y algunos hidrocarburos ligeros no quemados liberados por los automóviles. Otro factor importante es la luz solar, que genera radicales libres iniciadores de los procesos químicos de formación del smog fotoquímico.

Los productos finales de estas reacciones son ozono (O3), ácido nítrico (HNO3), óxidos de nitrógeno (NOx), peróxido de hidrogeno (H2O2), peróxido de nitratoacetilo (PAN) y compuestos orgánicos parcialmente oxidados. Todos estos compuestos dan lugar a una atmósfera irritante, nociva y en algunos casos tóxica que denominamos smog fotoquímico. Suele presentar color anaranjado, causado por el NO2.

WHAT THEY ARE

Miscellaneous 9% Solid Waste Disposal 3%

Particulates 6% Sulfur Oxides 16%

Volatile Organics 14% Nitrogen Oxides 15%

WHERE THEY COME FROM

Carbon Monoxide 49%

Industrial Processes 15%

Transportation 46%

Stationary Source Fuel Combustion 27%

B Impactos Ambientales

18

Tipología de impactos Los intermedios y productos finales de las reacciones químicas del smog (ozono superficial, dioxido de azufre, óxidos de nitrógeno, etc.) pueden afectar: Salud humana: Los contaminates del smog y, especialmente, el ozono producen irritación transitoria en el sistema respiratorio, dando lugar a tos, irritación de la nariz y de la garganta, respiración más breve, y dolor de pecho al respirar profundamente.

Plantas i animales: Los efectos del ozono en los animales son similares a los efectos en humanos, principalmente, problemas respiratorios. El ozono reacciona con el etileno que emiten las plantas, generando radicales libres que luego dañan a los tejidos de las plantas, estas se blanquean, pierden hojas, decrece la producción de polen, etc. La velocidad de fotosíntesis se reduce y de este modo, a causa del ozono, la habilidad de las plantas para crecer se reduce.

Materiales: Las sustancias oxidantes del smog pueden causar daños a muchos materiales como, por ejemplo, nylon , poliéster y otros materiales sintéticos. El ozono puede producir grietas a materiales compuestos de caucho, incluso con bajos niveles de exposición.

La contaminación del suelo se mide en Kg de equivalentes de etileno (C2H4).

B Impactos Ambientales

19

C

Packaging

¿Qué es?

El término anglosajón packaging viene a significar literalmente los mismos conceptos que envase, empaque o embalaje de algo. Es preferible aplicar packaging cuando al término envase se le dota de características de comunicación: es decir, pasa de tener un valor racional a otro emocional. El envase es funcional, el packaging comunicacional. El envase es tangible, el packaging intangible.

El objetivo del packaging es proteger al producto en cuestión durante su traslado a los centros de venta, su permanencia en un depósito o en un local y su manipulación. Las empresas suelen prestar mucha atención al packaging ya que se trata de una carta de presentación ante el potencial comprador. Se tiene que tener en cuenta también, el aspecto ambiental del packaging, ya que no solo representa la imagen corporativa con la empresa, sino que también representa su imagen ecológica.

Tipología de Packaging Se encuentran diferentes tipos de envases en función de su relación con el producto a envasar: Envase primario: Es el que está en contacto directo con el producto, casi siempre permanece en él hasta su consumo. Por ejemplo, si nuestro emprendimiento es sobre elaboración de mermeladas, los frascos que las contienen son un envase primario. Las características del producto deben aparecer en el envase.

Envase secundario: Es el que contiene el o los envases primarios, más todos los accesorios de embalaje (por ejemplo, separadores tales como cuadrículas de cartón, rejillas de plástico, entre otros).

Muchas veces este segundo envase se utiliza para exhibir el producto y es el que juega también un papel en la protección y en la información de sus características.

C Packaging

21

¿Qué es?

Normalmente, este tipo de envase se desecha después de adquirir el producto. En el ejemplo del emprendimiento de mermeladas, un envase secundario es la caja de cartulina que contiene varios frascos separados por una cuadrícula de cartón.

Envase terciario (de transporte): Es el utilizado para agrupar, manipular, almacenar y trasladar los productos. Contiene tanto envases primarios como secundarios, es decir, y siguiendo con el mismo ejemplo, puede tratarse de una caja de cartón corrugado que contiene las cajas de cartulina (secundario) que tienen los frascos (primario) que contienen al producto (mermeladas).

Los envases también se clasifican en función de su vida útil: Envases retornables: Son creados para ser devueltos al envasador, para que sean reacondicionados, limpiados adecuadamente y vueltos a llenar con el mismo producto, como por ejemplo los envases de vidrio para vino (envase primario retornable).

Envases no retornables: Están pensados para un solo uso, y ser desechados después de su utilización. Por ejemplo, si nuestro emprendimiento es sobre elaboración de detergente, el envase de plástico (primario), una vez consumido el producto, se lo descarta.

Envases reciclables: Son diseñados para ser reprocesados después de su uso, obteniendo un producto similar o diferente al original. Hay una reutilización de los materiales que componen al envase. Es importante destacar que casi todos los envases cumplen con esta función, lo que es un aspecto importante en el cuidado del medio ambiente.

C Packaging

22

Packaging y ACV En los análisis de ciclo de vida, el packaging ha cogido importancia ya que es una fuente importante de impacto ambiental si no se diseña bien, sobretodo cuando el producto ya ha sido diseñado ambientalmente bien.

En los análisis de ciclo de vida, en función de los límites del sistema que se hayan establecido entorno a la producción de un cierto producto, se tendrá que tener en cuenta los tres tipos de packaging, tanto primarios como secundarios o terciarios, pues estos nos darán información sobre impactos relacionados con el transporte o sobre los procesos relacionados al envase del producto, ya que existen múltiples procesos industriales para fabricar diferentes tipos de envases, y estos, conllevan a diferentes impactos ambientales.

Por ejemplo, para fabricar un envase de cerveza, tanto el vidrio como el aluminio tendrán diferentes impactos ambientales superiores al otro (el vidrio emite más gases de efecto invernadero que el aluminio, etc.).

C Pacakaging

23

D

Materiales para Packaging

Tipología de Materiales Actualmente, se utilizan cinco principales familias de materiales para la confección de embalajes y envases. Estas son: 1. Maderas 2. Vidrios 3. Metales 4. Papel y cartón 5. Plásticos A continuación se van a evaluar estas familias de materiales y se van a definir cuales son sus características como a que tipos de envases van dedicados. Cabe recordar, que el tipo de packaging que se va a evaluar es el primario, y apenas el secundario.

Papel y cartón

27% 37%

Vidrio Plástico Metal

2% 6%

Tetra brik 13%

Otros 15%

MATERIALES CONSUMIDOS PARA PACKAGING EN ESPAÑA (1996)

D Materiales para Packaging

25

Maderas La madera se utiliza para la fabricación de productos como tarimas, cajas, cajones, bandejas, toneles, carretes, etc. La solidez y duración de esta depende del tipo de madera que se utilice, ya que las propiedades particulares de este material varían en función de su aplicación.

Las ventajas que presenta la madera son: - Es renovable - Reutilizable, reciclable y degradable - Elevada resistència al impacto y compresión - Versatilidad de formas - Aislante y opaco para el caso de productos que no pueden estar expuestos a la luz - Poca inversión para su fabricación Y las desventajas son: - Ocupa mucho espacio cuando esta vacío - Su uso es ilimitado para muchos productos alimenticios - Permeable - El envasado es manual ya que no hay maquinaria Actualmente el uso de estos productos ha disminuido considerablemente. Entre los motivos de este descenso se pueden señalar, por ejemplo, los requisitos sanitarios y la aparición de materiales alternativos, como el cartón y el plástico, que son más maleables para la elaboración de embalajes. Por lo tanto, las maderas normalmente se utilizan como envases terciarios a la hora de transportar elementos de grandes dimensiones o elementos con cierta fragilidad, y por ello, no se analizarán en profundidad.

D Materiales para Packaging

26

Vidrios El vidrio como material de envases ofrece una serie de importantes ventajas: - Es inerte al contacto con alimentos y fármacos en general, no se oxida, es impermeable a los gases y necesita menos aditivos para consevar los alimentos envasados.

- Es ideal para ser reutilizado, ya que resiste temperaturas de hasta 150ºC, lo que faclita su lavado y esterilización.

- Es 100% reciclable, sin que se pierda material ni propiedades en este proceso y posibilita un ahorro de energía con relación a la producción a partir de la materia prima virgen necesaria para su elaboración.

- Tiene una larga duración - Es totalmente transparente debido a su estructura amorfa, aunque pueda tener variedad de formas y de colores.

Sin embargo, el vidrio también tiene sus desventajas: - Es uno de los materiales más costosos dentro de los usados para envases, tanto en su proceso de producción, distribución y recuperación.

- El consumo energético en el proceso de producción es muy elevado. Asimismo, la etapa de distribución lleva asociado un alto coste energético debido al alto peso de los envases de vidrio, lo que implica un alto impacto ambiental.

- Su manipulación acarrea cierta peligrosidad porque se corren riesgos de rotura.

D Materiales para Packaging

27

Vidrios En la etapa de extracción y procesamiento de materias primas se producen emisiones de material particulado, ocasionadas por la manipulación en origen de minerales finamente molidos. Por otra parte, también existe una generación de residuos sólidos debido principalmente al derrame durante operaciones de manipulación y transferéncia.

Desde el punto de vista medioambiental, el vidrio merece especial atención debido a su carácter ecológico. La mayoría de empresas que fabrican envases de vidrio, utilizan en sus procesos de fabricación vidrio reciclado en porcentajes que oscilan entre el 20 y el 100% de sus materias primas. Una de las principales tendencias, es el aligeramiento del peso de los envases, aunque se hayan hecho algunas excepciones, como es el caso de envases de prestigio como los vinos, para poder dar imagen de calidad al producto. Otras tendencias importantes son el aumento de la resistencia mecánica, la consecución de cero defectos y el crecimiento de la tasa de reciclaje. Todo ello, teniendo en cuenta los impactos ambientales que implica cada mejora.

D Materiales para Packaging

28

Metales A la hora de hablar de envases metálicos, hay que diferenciar entre envases de hojalata y envases de aluminio, ya que los primeros pertenecen al grupo de metales férreos y los segundos no. También hay que tener en cuenta que los envases de aluminio son, por término medio, unas 10 veces más ligeros que los de hojalata; de ahí, las diferencias que se dan entre las cantidades producidas. Por ello, nos centraremos en los envases de aluminio principalmente.

Son recipientes rígidos que normalmente son usados mayoritáriamente en el sector alimentario, ya que tienen la capacidad de ser cerrados herméticamente.

Los envases metálicos presentan una serie de ventajas las cuales son: - Reciclables - Ligeros - Herméticos - Maleables - Impermeables a la luz - Conductores térmicos Sin embargo, también tienen sus desventajas: - Ocupa espacio estando vacío - Corrosivos - Alteran el sabor Los envases metálicos que se utilizan para envases de alimentos o productos de uso doméstico, se les aplica recubrimientos para evitar la interacción entre el producto y el envase, como es el caso de las latas de conserva, las cuales llevan una fina capa de zinc.

D Materiales para Packaging

29

Metales Los materiales que se utilizan para este tipo de envases son: - Hojalata: Los envases de hojalata generalmente estas compuestos por tres piezas cuerpo, fondo y tapa. Se utilizan principalmente para el envasado de alimentos procesados o en conserva, pinturas, lacas, lubricantes, aceites y aditivos automotrices, así como productos en aerosol.

Es fundamental conocer las características del producto a envasar, ya que para poder seleccionar el tipo de barniz interior que se empleará para la protección del producto.

- Aluminio: El aluminio representa el reciclaje por excelencia.

Más del 50% de las latas de aluminio nuevas pueden ser fabricadas de aluminio reciclado. El envase de aluminio es un contenedor de calidad, renovable, que mantiene los costos y reduce la demanda de recursos naturales, es decir, se ahorra un alto porcentaje de la energía usada en su producción.

El aluminio es un metal fuerte y ligero con alta resistencia a la oxidación. Sus restos adquieren gran valor y pueden reciclarse repetidamente sin pérdida de calidad.

La producción de metales no férreos y en particular la de aluminio, es una fuente potencial de contaminación atmosférica. La producción de aluminio requiere 14 kWh para obtener cada kilogramo de aluminio de la alúmina. El 60% del suministro mundial de aluminio se fabrica utiizando potencia hidráulica. A esta fuente de energía no produce muchos gases de efecto invernadero.

D Materiales para Packaging

30

Metales El reciclado de envases de aluminio sigue creciendo cada año. El aluminio es un material que tiene un alto valor en el mercado de materias secundarias y, de hecho, respecto a los otros materiales, es el más valioso. Los beneficios de reciclar el aluminio son múltiples. Por un lado, se evita la extracción de la materia prima (bauxita), lo que permite limitar de manera importante el impacto ambientalque representa la explotación minera. Reciclando un kilogramo de aluminio se pueden ahorrar 8kg de bauxita y 4kg de productos químicos.

Papel y Cartón Tradicionalmente la industria papelera se ha caracterizaddo por consumir gran cantidad de recursos naturales y contribuir de forma importante al impacto ambiental.

El impacto sobre el medio ambiente de la fabricación de la pasta de papel depende de muchos factores, como la materia prima (tipo de madera, papelote, residuos vegetales, etc.), el método de obtención de la pasta a partir de la madera (kraft, sulfito, métodos mecánicos, etc.), el proceso de blanqueo de pasta (cloro gas, dióxido de cloro, oxíigeno, ozono, etc.), los sistemas de depuración que tengan instalados o la ubicación de las fábricas y las necesidades de transporte.

Así, las fábricas de pasta mecánica generan resinas ácidas altamente tóxicas que son difíciles de biodegradar y, por tanto, necesitan un tratamiento biológico bastante sofisticado. Sin embargo, estas fábricas aprovechan más la madera que las de pasta química y no tienen problemas de emisiones de sustancias azufradas, malos olores o lluvia ácida.

D Materiales para Packaging

31

Papel y Cartón Los principales impactos ambientales ligados a la producción de pasta de papel son: elevado consumo de agua y energía, la generación de residuos, el vertido de aguas residuales, las emisiones contaminantes a la atmósfera y el transporte.

Aún siendo pesismistas, el papel sigue siendo el principal material para producir envases gracias a sus ventajas: - Reciclables - Degradables - Fáciles de compostar - Livianos - Versátiles en formas y dimensiones - Fáciles de imprimir y decorar - Económicos Pero son fragiles y también permeables ante gases y líquidos.

Existen varios tipos de envases y embalajes de papel y cartón, los cuales se clasifican en función de sus características y su función: - Papel kraft: Presenta unas cualidades específicas que le permite ser utilizado para la producción de sacos/bolsas de gran capacidad y bolsas de papel. Sus propiedades son la tenacidad y la resistencia a la tracción, alargamiento y a la rotura.

- Papeles encerados: Presentan una buena protección a los líquidos y gases, por ello, se utilizan para envases de alimentos, especialmente en repostería y cereales secos, también para la industria de los congelados y para varios tipos de envase industrial.

- Cartón Gris: Se utiliza para embalajes de productos frágiles y cajas de embalaje general.

D Materiales para Packaging

32

Papel y Cartรณn - Cartรณn compacto: Se emplea para la realizaciรณn de cajas. Se utiliza pasta proveniente de papel recuperado, pudiendo usarse pasta kraft para la cubierta exterior.

D Materiales para Packaging

33

Plásticos Los plásticos representan un gran porcentaje de volumen en la basura: gran cantidad de los envases que diariamente se desechan (más de la tercera parte) son distintas clases de este producto. Los envases de plástico que actualmente se comercializan pueden ser de tipo rígido, termoconformado o flexibles. Todos ellos presentan las mismas ventajas: - Reciclables - Económicos - Elevada resistencia mecánica - Flexibilidad - Versatilidad de formas Sin embargo, también tienen sus desventajas: - Permeables a los gases - No son biodegradables - Altamente combustibles Los envases de plástico son los más seleccionados por los emprendedores por ser principalmente económicos, funcionales y livianos. Si bien algunos son permeables, también hay envases de plástico con las propiedades de resistencia, barrera y sellado.

Dentro de la família de los plásticos para envases, existen diversos materiales los cuales se clasifican según su aprovechamiento después del consumo.

D Materiales para Packaging

34

Plásticos - PET/PETE: Es un material duro, resistente a los golpes; se usa para envasar una amplia variedad de alimentos y bebidas como jugos, aceites comestibles y salsas.

Además de envases rígidos, con este material se elaboran películas transparentes y, si se los combina con otros materiales plásticos, también se hacen envases laminados de barreras a los gases, siendo utilizados principalmente para productos alimenticios. Sus propiedades son las siguientes: - Transparencia - Resistencia al impacto y al agrietamiento - Rigidez - Poca permeabilidad al vapor de agua y al oxígeno.

- HDPE/PEAD: Se utiliza en la elaboración de envases para alimentos, detergentes, aceites automotrices, jabón, cajas para pescados, envases para pintura, entre otros. El PEAD se emplea también para la elaboración de bolsas para supermercados. Sus propiedades son las siguientes: - Transparencia - Hermeticidad al vapor de agua - Resistencia a bajas temperaturas - Resistencia al impacto y a los productos peligrosos.

D Materiales para Packaging

35

Plásticos - PVC/V: El PVC es uno de los materiales plásticos que brinda mayor variabilidad para la fabricación de envases tanto rígidos como flexibles.

Se utiliza en la elaboración de envases para aceites, jugos, jabón, y garrafones de agua purificada. También en la fabricación de blisters para medicamentos, pilas, juguetes y golosinas. En película flexible se utiliza para envoltura de productos en general. Sus propiedades son las siguientes: - Resistencia mecánica - Transparencia aunque también puede ser coloreado - Hermeticidad a aromas, gas y vapor de agua -LDPE/PEBD: Su transparencia, flexibilidad, resistencia y economía hacen que esté presente en una diversidad de envases, sólo o en combinación con otros materiales, y en variadas aplicaciones como bolsas para diferentes comercios, para productos congelados, y también productos industriales. Además, con el polietileno de baja densidad se elaboran películas para envasado de alimentos y productos industriales.

-PP: El PP es un plástico que según como se formule y combine se pueden obtener desde materiales muy flexibles y elásticos hasta materiales rígidos. Con el PP se elaboran envases para alimento, envases para pinturas y también rejas para frutas.

La película de PP bi orientada (BOPP) se utiliza para el envasado de una gran variedad de productos como alimentos, frituras y golosinas. Sus propiedades son las siguientes: - Traslúcido - Resistente al impacto - Elevada rigidez - Dureza

D Materiales para Packaging

36

E

Conclusiones

Conclusiones A pesar de que cada família de materiales tengan sus ventajas y desventajas, no se ha tenido en cuenta el proceso de las tintas, ya que en el packaging es fundamentable que el envase transmita información al usuario. Hay que tener en cuenta que para separar las tintas del envase se necesitan productos químicos, para que posteriormente, estas tintas se lleven a una planta de tratamiento. Por lo que, el diseño entra en juego para introducir o no estas tintas en su envase.

En resumen, la considerable presencia de los envases en los residuos urbanos es un fenómeno relativamente reciente. Las nuevas conciencias sociales relacionadas con los aspectos de medio ambiente y salud, pero fundamentalmente las nuevas normativas legales que imponen la valorización y el reciclaje de estas fracciones de residuos, está suponiendo una modificación del enfoque con el que se venía gestionando el sevicio de residuos urbanos.

Principalmente destacan cuatro tipos de materiales de envases para usos alimentarios, higiénicos-sanitários, transporte de producto o presentación de estos al usuario, etc: vidrios, metales, papeles y cartones y plásticos. Además, existen envases multimateriales cuya función es mejorar las funciones del envase y alargar la duración del producto envasado, como el caso de los envases flexibles, de cartón compuesto o envases tipo brik. Sin embargo, cabe decir que aunque mejoren propiedades, al ser envase multicapa (varias capas combinando diferentes materiales), son más difíciles de producir y también de reciclar, por lo que sus impactos son mayores.

Aun así, la función del diseñador industrial es diseñar el mejor packaging para el producto adecuado teniendo en cuenta no solo sus propiedades fisico-químicas, sino también sus impactos ambientales.

F

Bibliografía

Bibliografía - Giles Calver. What is packaging design?. Suécia: Rotovisión 2004.

- Making packaging sustainable via design [en línea] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: http://www.designcouncil.org.uk/about-design/Types-of-design/Packaging-design/Sustainability/ - Design my ideas [en línea] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: http://www.designmyidea.com/packaging.php - Packaging and packaging waste - your environmental responsibilities [en línea] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: http://www2.lichfielddc.gov.uk/businessguides/doc/guide/0_EE2180_00?section=9 - Felicidad Cirugeda. Claves del diseño PACKAGING. Barcelona: Gustavo Gili S,L,2009.

- Packaging [en línea] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: http://gasparbecerra.files.wordpress.com/2008/11/decision_5.pdf - Todo que necesita saber sobre el Packaging y los Negocios[en línea] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: http://images.fedex.com/images/ar/pymex/Todo_lo_que_2009.pdf - BRAND PACKAGING AND SUSTAINABILITY [en línea] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: http://www.andi.com.co/Archivos/file/Pulpa_papel_carton/CongresoReciclaje/Memorias2012/26_ADRIANAWOLFF_BrandPackagingandS ustanability.pdf - Sustainable Packaging and Design [en línia] [Consulta: 29 Mayo 2013] Extraída de: www.worldchanging.com