DESCRIPCIÓN. Disolución sólida de varios silicatos, obtenida por fusión y
fluidificación análoga la estado líquido a temperatura elevada y que por enfriamiento pasa por una serie de estados pastosos hasta solidificarse sin cristalización convirtiéndose en una masa amorfa, frágil y casi siempre transparente. Químicamente es la unión de óxidos inorgánicos no volátiles, resultados de la descomposición y fusión de compuestos álcalis y otros constituyentes.(13)(30)
COMPOSICIÓN QUIMICA. No es definida, por lo que puede ser ajustada según
el tipo de envase requerido y uso deseado. Su fórmula puede variar en porcentajes e insumos, haciendo posible ajustar su conducta química, disminuir
la transmisión de radiaciones y atenuar la liberación de álcali. Los constituyentes básicos son agrupados de la siguiente manera: vitrificantes
(arena sílica (73%)); bases u óxidos (cal (5%) y alúmina (5%)); fundentes (ceniza de sodio (14%)); correctores, (diversos óxidos metálicos o anhídridos, como el anhídrido arsenioso, empleados en cantidades pequeñas para anular diversas coloraciones que se presentan en el vidrio por la presencia de ceniza, hierro, plomo y sodio) y auxiliares (en el caso que se desee dar color al vidrio, pueden utilizarse combinaciones de óxidos, por ejemplo, para obtener el vidrio ámbar: óxidos de aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio y potasio, carbón mineral y azufre. Para el vidrio esmeralda: óxidos de aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, azufre, cromo, cobalto y carbón mineral). (Ver anexo 35)(18)(55)
PROCESO DE FABRICACIÓN. a) OBTENCIÓN DE LA MEZCLA. El pesaje y la mezcla de las materias primas se efectúan en un taller completamente automatizado. El vidrio en polvo puede representar hasta un 60% del conjunto de las materias primas utilizadas. b) PERÍODO DE FUSIÓN. Se realiza con un tonelaje diario que puede alcanzar 400 toneladas. Es el período transcurrido entre el calentamiento de la mezcla de materias primas hasta el momento en que estas entran en fusión mezclándose íntimamente con formación de burbujas gaseosas resultantes del desprendimiento de productos volátiles de la masa de vidrio. El horno que se utiliza para éste período, está construido con
ladrillos refractarios y supervisados desde una sala de control denominada "cabina de fusión". Puede funcionar con gas, con aceite pesado o con electricidad. c) PERIODO DE AFINO. Corresponde a la parte del proceso de formación del vidrio durante la cuál las burbujas gaseosas, que se presentaron en el período anterior, adquieren una fuerza ascensional, superior a la de la viscosidad del vidrio fundido y pueden remontarse a la superficie de éste. d) PERIODO DEL PRINCIPIO DE FUSION. Es el momento en que la
temperatura del vidrio baja y éste se solidifica por completo. e) PERIODO DE TEMPLE. Sucede si el enfriamiento es demasiado rápido y el vidrio experimenta
los efectos del temple. f) PERIODO DE RECOCIDO. Corresponde a la temperatura a la cuál, un vidrio templado o en tensión es sometido a recalentamiento progresivo, tomando rápidamente su estado de equilibrio isotrópico. g) PERIODO DE ENFRIAMIENTO COMPLETO. Este período corresponde a la temperatura bajo la cuál el vidrio ya no experimenta los efectos del temple, cualquiera que sea su velocidad de enfriamiento
.
(Ver anexo 36)(13)(31)PROPIEDADES. Físicas: Entre las propiedades físicas que influyen de gran
manera en la resistencia térmica de los envases de vidrio, está la homogeneidad del material cuando está totalmente libre de inclusiones, hilos,
vetas, entre otros, visibles a simple vista o perceptibles con la ayuda de la luz polarizada. Otra propiedad física muy importante del vidrio es su transparencia, mediante la cuál es posible ver a través del mismo, observando su contenido. El color del vidrio está determinado por su capacidad de absorber selectivamente y en determinado grado, las diversas longitudes de onda del espectro luminoso. Esta capacidad de absorción de los vidrios está relacionada con su composición química y con los procesos de fundición y elaboración a los que son sometidos sus constituyentes. La densidad relativa del vidrio respecto al agua está comprendida de 2 a 8, es decir el vidrio puede ser más ligero que el aluminio o más pesado que el acero. Su resistencia a la radiación y a la hidrólisis es muy buena, así mismo presenta excelente barrera contra el oxígeno. Químicas: impermeable a los gases, no presenta el fenómeno conocido como “migraciones“, es decir no trasfiere ninguno de sus componentes al contenido. Mecánicas: Estas le proporcionan al vidrio semejanza con los sólidos cristalinos, por lo tanto no es dúctil ni maleable. No sufre deformación permanente por acción de un esfuerzo, alcanzando el límite
de resistencia se produce la fractura, por un esfuerzo de tracción no por compresión. Su resistencia a la tracción suele estar comprendida entre los
3,000 y 5,500 N / cm2, llegando hasta los 70,000 si el vidrio es sometido a un tratamiento superficial con gases ácidos, sales metálicas, polímeros, resinas
entre otros, que otorgan a los contenedores mayor resistencia, permitiendo mayor eficacia en su uso. Estos agentes incrementan su resistencia al ser aplicados superficialmente, creando un estado de mayor compresión superficial o bien formando una película de mayor dureza en el vidrio, lubricándolo de tal manera que lo preservan de rayaduras ocasionadas por el manipuleo, que podrían disminuir su resistencia. En los diferentes tipos de vidrio ( I, II, III y NP) la resistencia mecánica entre ellos varía muy poco debido a la composición química de cada uno. No obstante los vidrios de alto contenido de sílice son más resistentes al rayado superficial porque son menos afectados en la manipulación. Térmicas (Ver anexo 36): Es una propiedad muy importante debido a que la mayoría de los envases deben de soportar durante su utilización cambios de temperatura relativamente bruscos, especialmente durante los procesos de llenado, liofilizado, esterilizado, etc. En muchas ocasiones no son los cambios de temperatura en sí, los que ocasionan la rotura del vidrio, si no el esfuerzo mecánico de tracción provocado por el salto térmico. Según su composición, los vidrios pueden fundir a temperaturas entre 500 ºC y 1,650 ºC. El vidrio es un mal conductor del calor y la electricidad. (13)(18)(30) (31)(56)
PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN. (Ver anexo 38): Existen tres procesos para la transformación del vidrio en contenedores primarios: a) PROCESO SOPLO – SOPLO. Utilizado en la fabricación de envases de boca angosta. Los pasos a seguir son los siguientes: - Se deposita un tubo de vidrio en el premolde para formar la corona, - Se empuja el vidrio, forzándolo hasta llenar el premolde con aire a presión para formar un hueco con la corona ya terminada. En éste proceso el tubo de vidrio es llamado parisón o preforma. – Se toma el parisón del cuello y se coloca en el molde final, formándose el cuello del envase; en éste momento aún muestra color rojo. – Se inyecta aire por la corona o boca, inflándolo hasta que el envase toma su forma final. b) PROCESO PRENSA – SOPLO. Usado en la fabricación de envases boca ancha. Los pasos a seguir son los siguientes: - El tubo de vidrio se deposita en el premolde para formar la corona. - Se inyecta aire a presión por la parte alta del premolde empujando el vidrio hacia la cavidad que forma la corona. – Con un pistón que surge de la parte baja del premolde, se ocupa el espacio de la corona a la vez que se forma el parison o preforma. - Se coloca el parison en el molde final donde se inyecta aire por la base o corona inflando el parison dando forma y cuerpo al envase. – Posterior al moldeo, el envase es guiado, hacia una banda metálica, la cuál preferiblemente debe de estar caliente para evitar fracturas en los envases por el choque térmico. A través de ella se inyecta aire para seguir enfriando el envase. c) La fabricación de
ampollas es a través de un tubo de vidrio por sucesivos calentamientos y estirados hasta lograr la forma deseada. El tubo del que se parte tiene aproximadamente 1.50 m de longitud y un diámetro igual al del cuerpo de la ampolla que se desea fabricar. El proceso es totalmente automático. Luego que la ampolla está formada, sufre una secuencia de operaciones para su terminación: cortado, calibrado, recocido o destensionado e impresión o grabado.(13)(30)(31)
La fabricación de los envases de vidrio se rige de acuerdo a las tolerancias marcadas internacionalmente por el GPI y la Norma Oficial Mexicana.(30)