P&G patenta una bomba de producto completamente reciclable

Jul 06, 2023

23 de enero de 2023 - Última actualización el 23 de enero de 2023 a las 21:41 GMT

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En una patente estadounidense reciente, la empresa multinacional de cuidado de belleza personal Procter & Gamble detalla cómo su diseño innovador satisface una necesidad apremiante tanto de los consumidores como de los fabricantes, afirmando que "existe la necesidad de un dispensador de bomba que tenga un conjunto de bomba donde se use la bomba". los ensamblajes no requieren desmontaje para ser reciclados en los flujos de reciclaje actuales”.​

Para lograr esto, también existe la "necesidad de un conjunto de bomba con un resorte de plástico donde el resorte no pierda rigidez con el tiempo y no interactúe con el producto líquido".

Los dispensadores de bomba se utilizan en las industrias de la belleza y el cuidado personal en diversos productos y aplicaciones, incluidos cosméticos, champús, acondicionadores y lociones. La mayoría de las bombas están construidas con componentes de polietileno (PE) o polipropileno (PP) y generalmente cuentan con un resorte de acero, que permite que el conjunto de la bomba dispense el producto "cuando un usuario empuja hacia abajo (o ceba) el cabezal de la bomba".

Esto hace que el pistón ejerza “presión sobre el resorte y mueva una válvula de bola hacia arriba, llevándose algo de producto consigo. Cuando se suelta el cabezal de la bomba, el pistón y el resorte regresan a sus posiciones de reposo, sellando la cámara de la carcasa para evitar que el líquido regrese a la botella".

Desafortunadamente, si bien la mayoría de los componentes de PE o PP en los diseños actuales generalmente se pueden reciclar, "la presencia del resorte de acero en el conjunto de la bomba puede dificultar el reciclaje del dispensador de la bomba en las corrientes de reciclaje actuales". Actualmente se prefieren los resortes de acero "porque son económicos, relativamente rígidos y se deforman poco con el tiempo, aunque siguen siendo relativamente fáciles de accionar y, en general, no reaccionan con la mayoría de los productos líquidos de belleza y cuidado personal".

Por lo tanto, el equipo de investigación de P&G buscó diseñar un "dispensador de bomba alternativo que comprenda solo plásticos reciclables de la misma clase de reciclaje de materiales, según lo define la Sociedad de la Industria del Plástico, incluido un resorte de plástico".

Los diseños actuales de resortes de plástico tienen varios inconvenientes, que los investigadores de P&G buscaron mejorar en su diseño. Por ejemplo, “en conjuntos de bombas con resortes metálicos, el resorte está en contacto con el producto líquido durante su uso”. ​El acero es un material relativamente inerte; esto provoca poca o ninguna interacción con el producto.

Sin embargo, los plásticos como el PP y el PE “pueden ser más reactivos que el acero ante algunas sustancias químicas, lo que puede provocar que el resorte tenga un cambio de módulo (ya sea endureciéndose o aflojándose) o incluso una rotura de tensión debido a la interacción entre el material del resorte y el producto líquido. ".

Otros inconvenientes del diseño actual incluyen la posibilidad de que el material del resorte de plástico "pueda filtrarse en el producto líquido, comprometiendo la seguridad y eficacia del producto". Además, los resortes de plástico tienen un “módulo de elasticidad que es de 50 a 150 veces menor que el de acero, y si se someten a esta fuerza de compresión en una configuración de almacenamiento bloqueada, puede haber una deformación significativa y el conjunto de la bomba no funcionará tan bien. .”

Para abordar estas preocupaciones, los investigadores crearon dos diseños diferentes de dispensadores de bomba, probando un total de seis versiones diferentes de los diseños según criterios que incluyen salida promedio por carrera (OPS), fuerza máxima promedio de la bomba para accionar y regresar, y fuerza máxima de las especificaciones del resorte para Actuar para determinar la combinación óptima de factores de diseño.

Ambos diseños de dispensador incluyen un diseño de vástago doble con una carcasa que rodea al menos parcialmente el segundo vástago, incluyendo el primer vástago un extremo unido rígidamente al cabezal de la bomba. Además, ambos diseños presentan un cabezal de bomba adaptado para recibir un extremo del primer vástago y un cierre acoplado al cuello del cuerpo.

El primer diseño de dispensador utilizó específicamente una botella “que comprende un cuello que tiene una zona de apoyo para el cuello; en donde la botella consiste esencialmente de polipropileno, polietileno o tereftalato de polietileno", mientras que el segundo diseño presenta "un cuello en el que la botella contiene un producto fluido".

Después de las pruebas, los diseñadores determinaron que en la variación ideal del primer diseño, el conjunto de la bomba "consiste esencialmente de polipropileno o polietileno". Para el segundo diseño, el conjunto de la bomba "comprende al menos el 80% de un tipo de plástico reciclable seleccionado del grupo que consiste en polietileno, polipropileno, tereftalato de polietileno y combinaciones de los mismos".

Según un estudio publicado recientemente por la Agencia de Protección Ambiental, los estadounidenses han triplicado su producción de residuos sólidos urbanos (RSU), que incluyen plásticos, de 88,1 millones de toneladas producidas en 1960 a 292,4 millones de toneladas en 2018. Ese mismo año, aproximadamente el 24% de RSU se recuperó para reciclaje: un promedio de 1 libra per cápita por día de las 5 libras per cápita por día producidas.

Las tasas de reciclaje se han mantenido relativamente estables desde 2005, lo que indica que los consumidores estadounidenses consideran la sostenibilidad en sus hábitos de compra. Sin embargo, en 2017 China prohibió la importación de todo tipo de plástico, excepto el de mayor calidad, para su procesamiento, lo que afectó significativamente a los programas municipales de reciclaje en todo Estados Unidos.

Por lo tanto, la industria cosmética, un gran productor de envases de plástico para productos, debería tomar nota de la innovación de diseño detallada en la reciente solicitud de patente de P&G. A medida que los consumidores siguen gravitando hacia productos más naturales y sostenibles, es lógico suponer que una opción de embalaje completamente reciclable será altamente comercializable en los próximos meses y años.

Patente de EE. UU. No. US20220184650

Publicado el: 16 de junio de 2022; Fecha de solicitud: 5 de noviembre de 2021

Título: “Dispensador de bomba reciclable”

Inventores: La empresa Procter & Gamble - Stefano Bartolucci

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