Envase de blíster reciclable con capacidad de producción de gran capacidad y alta velocidad

Amcor y MHI se asociaron en pruebas para determinar que un nuevo empaque de blíster listo para reciclar podría producirse en grandes capacidades y a altas velocidades.

A medida que los propietarios de marcas farmacéuticas buscan actualizar los envases a opciones más nuevas y sostenibles, incluidas ofertas livianas, renovables y listas para reciclar, muchos se enfrentan a preguntas sobre si los nuevos materiales pueden funcionar en las máquinas de envasado existentes.

Con tantos materiales probados y verdaderos utilizados en el empaque de las ciencias de la vida, las máquinas generalmente se construyen para trabajar con ofertas establecidas que han estado en el mercado durante años. Este es sin duda el caso del popular envase blíster, un sistema de envasado blindado para tabletas, cápsulas y otros medicamentos y nutracéuticos de dosis sólida oral (OSD). Los blísteres superan a los frascos en la protección de los medicamentos contra la humedad, lo cual es crucial para los productos sensibles a la humedad, al mismo tiempo que ofrecen beneficios de adherencia al paciente y resistencia a los niños.

En términos de sostenibilidad, el empaque de blíster se ha rezagado durante la última década, pero se han logrado avances en el proceso intensivo de I+D para desarrollar blísteres de alto rendimiento compatibles con los flujos de reciclaje existentes.

Algunas empresas han lanzado al mercado blísters que afirman ser reciclables, e incluso entonces, sigue siendo un desafío equilibrar con éxito el respeto por el medio ambiente con una protección de barrera adecuada. A partir de ahí, queda un obstáculo final: la capacidad de producir el empaque en grandes capacidades y a altas velocidades, también conocida como maquinabilidad. En pocas palabras, una solución que no se puede reproducir a escala de manera confiable y rápida no es realmente una solución.

Con esto en mente, Amcor se embarcó en un viaje con Maruho Hatsujyo Innovations, Inc. (MHI) para garantizar que su novedoso empaque de blíster listo para reciclar pudiera procesarse en una línea de empaque a escala comercial.

Amcor es un desarrollador y productor de soluciones de empaque para una variedad de sectores, incluidos productos farmacéuticos y nutracéuticos. La empresa suministra una gama de soluciones de embalaje rígido y flexible, cajas de cartón y cierres.

Entre las ofertas de Amcor se encuentra el empaque de blíster y, en abril de 2021, la compañía presentó el sistema de blíster reciclable AmSky™. AmSky es una combinación de blíster y tapa compuesta completamente de polietileno de alta densidad (HDPE). Por el contrario, los sistemas convencionales suelen incluir un blíster de cloruro de polivinilo (PVC) y una tapa de aluminio.

"La combinación de PVC/aluminio ejemplifica los desafíos de sostenibilidad de los envases de blíster porque, juntos, se ha demostrado que protegen los medicamentos, pero tienen una reputación de sostenibilidad extremadamente mala", dice Michelle West, gerente de productos farmacéuticos de Amcor Flexibles North America. "Por otro lado, el HDPE es un plástico comúnmente reciclado en muchos flujos existentes; en los EE. UU., por ejemplo, el HDPE se puede colocar en el flujo de plástico '# 2' en la acera, que incluye artículos comunes como jarras de leche y botellas de detergente para ropa Las películas de HDPE también encajan en el flujo de películas de PE, actualmente una opción de 'entrega en la tienda' en la que los consumidores llevan artículos relevantes a los lugares de entrega de la tienda, a menudo en las tiendas de comestibles, donde se recolectan y transportan a los centros de reciclaje para su procesamiento".

Un aspecto clave para el éxito de la sostenibilidad de AmSky es que tanto el blíster como la tapa son de HDPE. Un aspecto clave para el éxito de la sostenibilidad de AmSky es que tanto el blíster como la tapa son de HDPE. Si el blíster y la tapa están en flujos diferentes (o si uno es perjudicial para el reciclaje), todo el producto termina en el vertedero en lugar del centro de reciclaje. Según las estimaciones de la empresa, AmSky puede ofrecer una reducción de la huella de carbono superior al 50 % en comparación con los blísteres tradicionales de PVC/lámina, incluso cuando no se recicla. Cuando se recicla, esa cifra se acerca al 70%.

Por supuesto, la sostenibilidad no debe sacrificar la barrera de protección. Una parte cada vez mayor de los medicamentos de dosis sólida oral (OSD) actuales requieren al menos cierto grado de protección contra la humedad. Amcor ha informado de dos afirmaciones: (1) que el blíster base AmSky tiene más barrera contra la humedad que un sistema estándar de PVC y aluminio, y (2) que ofrece una barrera contra la humedad del paquete similar a las combinaciones de PVC/PVdC + tapa de aluminio y PVC/Aclar ® + construcciones de tapas de aluminio que se utilizan con frecuencia para productos sensibles a la humedad.

Si bien el AmSky inicial presentaba una base blanca con tapa transparente, algunas aplicaciones requieren una inspección visual a través de la ampolla. Amcor también tiene un blíster transparente con tapa blanca, o puede hacerlo blanco o transparente, todo con opciones de preimpresión. También se puede actualizar a una tapa de empuje más gruesa para aumentar la resistencia de los niños.

En el momento de la publicación, AmSky es el único empaque de blíster completamente basado en HDPE que figura en el sitio web de la Asociación de Recicladores de Plástico que cumple con el Reconocimiento de orientación crítica, y es el único sistema de empaque de blíster para el cuidado de la salud que figura en el sitio web de Conector circular de Walmart, que tiene la intención de ampliar reconocimiento de los materiales de embalaje sostenibles preferidos. Si bien AmSky podía satisfacer las necesidades de seguridad y estabilidad del producto final de la industria farmacéutica y nutracéutica, la diferencia entre un prototipo exitoso y un producto exitoso significaba probar si AmSky podía procesarse en una línea de envasado a escala comercial.

Para las pruebas, Amcor recurrió al proveedor de maquinaria para ampollas MHI, la subsidiaria estadounidense de Maruho Corp. Ltd., que distribuye equipos de envasado médico cuyos diseños se basan en más de 60 años de experiencia en fabricación.

Las modernas máquinas de blister como las que ofrece MHI están diseñadas para producir blisters de manera rápida y confiable para las compañías farmacéuticas que requieren protección para millones y millones de píldoras. Históricamente, el material de película termoformable más fiable ha sido el PVC.

Un obstáculo para la adopción generalizada de envases de blíster reciclables es la capacidad de los materiales más nuevos y sostenibles de ser "mecanizables", es decir, de ser producidos a gran escala con un nivel preciso de repetición de sellado.

Otros materiales son igualmente volubles, y AmSky no fue una excepción, informa Amcor. La construcción de HDPE requiere diferentes parámetros de operación y tiene una ventana de operación más estrecha en máquinas acostumbradas a usar empaques estándar de PVC + papel de aluminio. Entonces, cuando Amcor se acercó a MHI, ambas partes sabían que encontrar los parámetros de producción óptimos requeriría algunas pruebas y tiempo de línea.

Se realizaron pruebas en la máquina de blister EAGLE-Rx de MHI, una unidad compacta, de diseño de balcón, servoaccionada capaz de ejecutar hasta 100 ciclos/minuto en un área de formato de 90x130 mm. "El objetivo era lograr una relación uno a uno, lo que significa un escenario en el que el sistema AmSky podría producirse con las mismas eficiencias de sellado y velocidad que las ampollas de PVC", dice Hideo Yonenaga, presidente de la División de Maquinaria de Empaque Médico de Maruho Hatsujyo Innovations, Inc. "En realidad, Amcor y MHI sabían que incluso acercarse la paridad de producción sería una victoria. Recuentos cercanos en herraduras, granadas de mano e iniciativas de sostenibilidad".

Se realizaron varias pruebas, tanto en las instalaciones de MHI como en la planta de producción de un cliente de Amcor. Las pruebas se realizaron en la máquina de blister EAGLE-Rx de MHI, una unidad servoaccionada con diseño de balcón compacta capaz de funcionar hasta 100 ciclos/min en un área de formato de 90x130 mm.

Los obstáculos que encontraron los equipos incluyeron algunas dificultades para cortar el borde del HDPE, así como algunos problemas de atasco de tarjetas. En la planta del cliente de Amcor, el atasco de la tarjeta se resolvió con ajustes en la sincronización del brazo de succión; el corte de recorte requeriría algunas modificaciones menores de la máquina. Pronto, el equipo pudo validar el material a la velocidad máxima actual del cliente.

Amcor y MHI también realizaron pruebas utilizando la máquina EAGLE-Omni de MHI, destacada por sus capacidades de termoformado de embutición profunda. "Las pruebas incorporaron una placa de sellado superior plana para ayudar con la detección de fugas. Al principio, encontraron algunos problemas para lograr una formación consistente y alcanzar velocidades máximas de funcionamiento. MHI determinó que el desafío giraba en torno al flujo de aire y pudo rectificar el problema. Junto con ajustes de temperatura más precisos, el equipo pudo alcanzar velocidades máximas", explica Yonenaga.

La exitosa asociación Amcor-MHI podría servir como una especie de hoja de ruta, cuyo destino es la adopción generalizada de sistemas de envasado en blíster sostenibles en los sectores farmacéutico y nutracéutico. La combinación de la innovación en ciencia de materiales con el equipo de termoformado ajustable es una combinación imprescindible para llevar al mercado sistemas de empaque de próxima generación.