Até mesmo um frasco pode envolver alta tecnologia

Com frequência, técnicos de laboratório manuseiam, diversas vezes por dia, frascos plásticos contendo produtos químicos, mas o que muitos deles não sabem é que esses recipientes aparentemente banais requerem anos de trabalho de desenvolvimento complexo.

Ao entrar no grande edifício industrial R22, em Darmstadt, Alemanha, imediatamente nos deparamos com paredes repletas de frascos em armários expositores: desde frascos âmbar da década de 1950, em todos os formatos e tamanhos imagináveis, até os modernos frascos de plástico que são usados atualmente em laboratórios de todo o mundo.

Lá, uma equipe de desenvolvedores experientes e engenheiros de embalagem dedicados é responsável pelo controle de qualidade e envio dos materiais de embalagem recém-desenvolvidos pela Merck. Eles estão sempre ávidos para encontrar novas soluções e melhorar os sistemas de embalagem existentes e são movidos por essa determinação ao considerar questões de segurança, manuseio e soluções econômicas.

Todo o departamento de cerca de 50 funcionários se dedica a tudo que envolve embalagem. Frascos, tambores de aço inoxidável, cubetas, caixas de papelão e materiais para envase: estima-se que 300 materiais de embalagem diferentes sejam usados para envasar e transportar os produtos analíticos Supelco^®.

Qualidade no longo prazo e pureza excepcional

A importância do controle de qualidade não pode ser subestimada. Os produtos químicos Supelco^®usados em química analítica devem ser especialmente puros, tanto durante o processo de envase quanto no laboratório vários meses depois. Por um lado, é preciso garantir precisão em nível de ppt e, por outro, o uso seguro dos produtos químicos.

Nenhum frasco comum é capaz de atender a requisitos tão rigorosos: nem mesmo recipientes de livre acesso no mercado atendem sempre aos padrões Supelco^® de precisão e qualidade. Isso porque os especialistas em Darmstadt desenvolvem seus próprios frascos em estreita cooperação com seus colegas na produção química e com a ajuda do feedback de clientes do mundo todo.

Desde as etapas de concepção, design e criação de um protótipo feito por impressora tridimensional, até testes de segurança e, em seguida, a etapa anterior à produção em série, o processo de desenvolvimento pode levar vários anos. A seleção do material também é essencial: embora frascos de vidro tenham sido o padrão, atualmente frascos plásticos de alta qualidade, feitos com um tipo muito especial de polietileno de alta densidade (HDPE), se tornaram a embalagem padrão para muitos produtos químicos.

O frasco de 2,5 litros é o maior orgulho dos desenvolvedores

Frasco de HDPE de 2,5 litros para produtos químicos Supelco^®.

O frasco de 2,5 litros mais recente, que é atualmente usado para os produtos Supelco^® em todo o mundo, também é feito com esse HDPE especial. Ele é o maior motivo de orgulho dos desenvolvedores de Darmstadt, e não é difícil entender o porquê.

No mundo globalizado dos negócios, o primeiro desafio no desenvolvimento é a transportabilidade. Independentemente de os clientes estarem nos Estados Unidos, Ásia ou América Latina, eles podem ficar tranquilos de que seus produtos químicos exibirão a mesma pureza e qualidade de quando foram despachados do centro de produção da empresa de Life Science.

Para tanto, é necessário ter recipientes especiais que suportam cargas maiores sem comprometer as substâncias de alta pureza. “Quando despachamos produtos químicos para a Ásia ou América do Sul, as temperaturas podem facilmente chegar a 70 graus Celsius dentro dos recipientes durante o transporte de uma semana de duração. Obviamente, nossos frascos precisam suportar isso”, explicou um dos engenheiros de embalagem. O problema aqui não é a temperatura em si, mas a grande quantidade de pressão gerada quando líquidos, como metanol, acetona ou ácido clorídrico se aquecem.

Frascos de vidro suportariam facilmente essa pressão. Entretanto, os desenvolvedores em Darmstadt sabem que nem sempre são a primeira escolha do ponto de vista da segurança de um produto químico. Por exemplo, o teor de ferro, alumínio ou outros cátions em uma amostra de um frasco de vidro não pode ser determinado com precisão confiável, porque os cátions especificamente se desprendem do vidro de forma relativamente fácil.

Novo frasco: estável sob pressão, à prova de vazamento e conveniente para o usuário

Estável sob pressão: frasco de HDPE com base especial

A equipe teve que desenvolver um frasco de plástico de 2,5 litros totalmente novo, que fosse ideal para o uso seguro e preciso de produtos químicos de qualidade no laboratório.

As diferenças em relação a outros frascos do mercado são imediatamente evidentes. Em primeiro lugar, há a estabilidade sob pressões mais altas. “Frascos plásticos convencionais iam praticamente sambando sob a pressão em recipientes de transporte quentes”, descreveu um engenheiro. A base côncava já ficava mais proeminente a uma pressão de 0,5 bar, o que evidentemente significava que os frascos não permaneceriam mais em segurança na posição vertical.

“Agora temos uma base de frasco cujo design intencionalmente se curva para fora e quatro pontos de apoio na base garantem a estabilidade do frasco”. Com esse design, o frasco permanece estável mesmo sob pressão de até 2,5 bar.

Qualidade, segurança e precisão no laboratório

Contudo, nem tudo se resume à estabilidade. Uma tampa que impede qualquer tipo de vazamento é igualmente importante para manter a pureza dos produtos químicos e garantir um trabalho seguro e preciso no laboratório. “Se a tampa não for à prova de vazamento, partes do produto químico podem vazar ou reagir com o ar. Ambos os problemas devem ser evitados a todo custo, principalmente para fins de análise e segurança”, indicou o engenheiro, destacando a importância da tampa para a qualidade dos produtos químicos da marca Supelco^®.

Portanto, a rosca especial “S40” é usada para os frascos Supelco^®. Ela possui mais roscas que a rosca “GL45” padrão e veda o conteúdo de forma mais hermética. Enquanto a tampa de rosca convencional só veda quando se aplica pressão de contato a uma borda da tampa, a rosca S40 tem uma ranhura adicional no gargalo para vedar em três locais simultaneamente.

Experiência prática incorporada no desenvolvimento de produtos

Ranhura de vedação adicional na tampa de rosca S40

O uso prático no laboratório foi um enfoque especial para os desenvolvedores, o que fica evidente nos pequenos detalhes do frasco de 2,5 litros totalmente novo que aumenta a segurança e a comodidade. Por exemplo, eles têm uma boca pequena e mais fina para facilitar o despejamento do líquido. Se uma gota ficar na borda, ela não escorre pelo exterior do frasco, e sim volta para dentro do frasco. A alça integrada de tamanho ideal também contribui para a segurança do frasco.

Muitos aspectos de segurança são oficialmente regulados pela indústria química. Por exemplo, o texto dos rótulos deve permanecer legível, mesmo se entrar em contato com ácidos ou solventes. No entanto, para a equipe de desenvolvimento e embalagens de Darmstadt, as normas do setor representam apenas os requisitos mínimos.

Todos os dias eles trabalham para otimizar as embalagens, valendo-se sempre do feedback valioso dos clientes da Supelco®. Por exemplo, os clientes relataram que achavam difícil abrir os frascos no laboratório, pois eram hermeticamente vedados demais por motivos de segurança. A solução foi tão simples quanto pragmática: um abridor compatível com o formato especial da tampa de rosca é disponibilizado, portanto os frascos podem ser abertos de forma fácil e segura.

Tudo é feito para garantir que os produtos químicos cheguem ao consumidor com a mesma qualidade que tinham quando saíram da fábrica em Darmstadt.