Nawet butelka może być czymś zaawansowanym
Laboranci mają często w ciągu dnia kilkukrotny kontakt z plastikowymi butelkami wypełnionymi środkami chemicznymi, ale wielu z nich nie zdaje sobie sprawy, że z tymi niepozornymi pojemnikami wiążą się lata pieczołowitych prac rozwojowych.
Po wejściu do ogromnego obiektu przemysłowego R22 w niemieckim Darmstadt natychmiast staje się pośród ścian wypełnionych butelkami w gablotach: od szklanych bursztynowych z lat 50 w każdym możliwym kształcie i rozmiarze po współczesne plastikowe, które obecnie używane są w laboratoriach na całym świecie.
Znajdujący się tu zespół doświadczonych pracowników rozwojowych i dedykowanych inżynierów ds. opakowań jest odpowiedzialny za kontrolę jakości i wysyłkę nowo opracowywanych materiałów opakowaniowych firmy Merck. Są zawsze chętni do wynajdowania nowych rozwiązań i ulepszania istniejących systemów opakowań, a determinacja ta prowadzi ich podczas rozważania kwestii dotyczących bezpieczeństwa, obsługi i rozwiązań ekonomicznych.
Cały dział składający się z około 50 pracowników jest poświęcony wszystkim sprawom związanym z opakowaniami. Butelki, cylindry ze stali nierdzewnej, kuwety, kartony i wypełniacze – według szacunków do napełniania i transportu produktów analitycznych Supelco® używa się 300 różnych materiałów opakowaniowych.
Długotrwała jakość i wyjątkowa czystość
Nie można w pełni wyrazić tego, jak ważna jest kontrola jakości. Produkty chemiczne Supelco® stosowane w chemii analitycznej muszą wykazywać się szczególną czystością, zarówno podczas procesu napełniania, jak również po kilku miesiącach w laboratorium. Z jednej strony należy zapewnić dokładność w skali ppt, a z drugiej bezpieczeństwo użycia produktów chemicznych.
Żadna zwykła butelka nie jest w stanie spełnić tak wysokich wymogów: nawet pojemniki dostępne powszechnie na rynku nie zawsze mogą sprostać standardom precyzji i jakości Supelco®. Dlatego eksperci w Darmstadt opracowują własne butelki w ścisłej współpracy z kolegami z działu produkcji chemicznej oraz przy pomocy opinii klientów z całego świata.
Od pomysłu, przez jego projekt i prototyp wydrukowany w 3D do testów bezpieczeństwa i produkcji przedseryjnej – cały proces rozwoju może trwać kilka lat. Kluczowy jest też wybór materiału: podczas gdy dawniej standardem były szklane butelki, dziś standardowym pojemnikiem dla wielu produktów chemicznych są wysokiej jakości butelki plastikowe wytworzone ze specjalnego rodzaju polietylenu o wysokiej gęstości (HDPE).
2,5-litrowa butelka to duma i radość jej twórców
2,5-litrowa butelka HDPE na produkty chemiczne Supelco®.
Najnowsza 2,5-litrowa butelka, obecnie używana do produktów Supelco® na całym świecie, również została wytworzona z tego specjalnego materiału HDPE. Ta butelka to duma i radość twórców w Darmstadt – i trudno nie zauważyć, dlaczego.
W świecie globalnego biznesu pierwszym wyzwaniem dla rozwoju jest możliwość transportu. Niezależnie od tego, czy klienci znajdują się w Stanach Zjednoczonych, Azji czy Ameryce Łacińskiej, mogą mieć pewność, że ich produkty chemiczne będą odznaczać się tą samą czystością i jakością, jak po opuszczeniu zakładu produkcyjnego.
Wymaga to specjalnych pojemników, które mogą wytrzymywać większe obciążenia bez naruszania stanu substancji o wysokiej czystości. „Kiedy wysyłamy produkty chemiczne do Azji czy Ameryki Środkowej, temperatury w pojemnikach mogą łatwo osiągnąć 70 stopni Celsjusza podczas tygodniowej podróży. Rzecz jasna, nasze butelki muszą być w stanie to wytrzymać,” wyjaśnia jeden z inżynierów ds. opakowań. Problemem w tym przypadku jest nie sama temperatura, ale znaczne ciśnienie powstające podczas podgrzewania się cieczy, takich jak metanol, aceton lub kwas chlorowodorowy.
Szklane butelki łatwo by wytrzymały takie ciśnienie. Aczkolwiek twórcy w Darmstadt wiedzą, że nie zawsze stanowią one pierwszy wybór z perspektywy bezpieczeństwa chemicznego. Na przykład zawartość żelaza, glinu czy innych kationów w próbce ze szklanej butelki nie może zostać określona z właściwą dokładnością, ponieważ kationy w szczególności wydzielają się stosunkowo łatwo ze szkła.
Nowa butelka: stabilna ciśnieniowo, szczelna i wygodna dla użytkownika
Stabilna ciśnieniowo: Butelka HDPE ze specjalną podstawą
Zespół musiał opracować zupełnie nową 2,5-litrową plastikową butelkę, najbardziej stosowną do bezpiecznego i precyzyjnego wykorzystywania produktów chemicznych o wysokiej jakości w laboratorium.
Różnice w stosunku do innych butelek na rynku są od razu oczywiste. Po pierwsze wyższa stabilność pod ciśnieniem. „Zwykłe plastikowe butelki niemal tańczyły, gdy znalazły się pod ciśnieniem w rozgrzanych kontenerach transportowych”, opisuje jeden z inżynierów. Wklęsła podstawa wybrzuszała się już pod ciśnieniem 0,5 bara, co oczywiście oznaczało, że butelki nie mogły stać bezpiecznie prosto.
„Teraz mamy podstawę zaprojektowaną do wyginania się na zewnątrz, a jej cztery podstawki zapewniają stabilność całej butelki”. Dzięki tej konstrukcji butelka pozostaje stabilna nawet pod ciśnieniem do 2,5 bara.
Jakość, bezpieczeństwo i precyzja w laboratorium
Jednak stabilność to nie wszystko. Zakrętka, która przeciwdziała wszelkim wyciekom, jest tak samo ważna pod względem utrzymywania czystości chemicznej oraz gwarancji bezpiecznej i dokładnej pracy w laboratorium. „Jeśli zakrętka jest nieszczelna, część produktu chemicznego może ujść lub wejść w reakcję z powietrzem. Obu tych problemów należy unikać wszelkimi sposobami, szczególnie w kontekście potrzeb bezpieczeństwa i kwestii analitycznych”, twierdzi inżynier, podkreślając, jak ważna dla jakości produktów chemicznych marki Supelco® jest zakrętka.
Dlatego z butelkami Supelco® używa się specjalnego gwintu „S40”. Ma on więcej zwojów niż standardowy gwint „GL45” i szczelniej zamyka zawartość butelki. Podczas gdy standardowa zakrętka zapewnia szczelność jedynie poprzez nacisk miejscowy na jedną z jej krawędzi, gwint S40 ma dodatkowy rowek na szyjce, dzięki czemu uszczelnia butelkę w trzech miejscach na raz.
Doświadczenie praktyczne częścią rozwoju produktów
Dodatkowy rowek uszczelniający w zakrętce S40
Twórcy skupili się szczególnie na praktycznym zastosowaniu laboratoryjnym, co doskonale widać w drobnych detalach nowej 2,5-litrowej butelki, mających zwiększyć jej bezpieczeństwo i wygodę użytku. Jednym z przykładów jest mały, ostry dziobek, który ułatwia lanie cieczy. Jeśli na obrzeżu pozostanie kropla, nie wypływa ona na zewnątrz butelki, ale wpada z powrotem do środka. Idealnie wymierzony, zintegrowany uchwyt również ma swój wkład w bezpieczeństwo butelki.
Wiele aspektów związanych z bezpieczeństwem podlega oficjalnej regulacji przemysłu chemicznego. Na przykład napisy na etykietach muszą pozostać czytelne nawet wtedy, gdy wejdą w kontakt z kwasami lub rozpuszczalnikami. Jednak dla zespołu ds. rozwoju i opakowań w Darmstadt standardy branżowe stanowią jedynie wymagania minimalne.
Każdego dnia pracują nad optymalizacją opakowań, zawsze wykorzystując cenne opinie klientów Supelco®. Klienci zgłosili na przykład, że trudno było im otwierać butelki w laboratorium, gdyż ze względów bezpieczeństwa były szczególnie mocno zakręcone. Rozwiązanie tego problemu było równie proste, co pragmatyczne: opracowano klucz pasujący do specjalnego kształtu zakrętki, aby butelki można było otwierać łatwiej i bezpieczniej.
Robi się tutaj wszystko, aby zagwarantować, że produkty chemiczne po dotarciu do klienta będą cechować się taką samą jakością, jak po opuszczeniu zakładu w Darmstadt.
Bezpieczne pojemniki na produkty chemiczne
Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.
Nie masz konta użytkownika?