El cepillo de dientes. Todo el mundo lo conoce y lo utiliza, de forma incorrecta o correcta, pero a menudo el doble de tiempo del previsto. Según las recomendaciones de los dentistas, deben sustituirse cada tres meses como máximo, o incluso antes si están gastados o resfriados. Con -en el mejor de los casos- cuatro cepillos de dientes al año y unos 83 millones de habitantes en Alemania, 332 millones acaban en la basura. En todo el mundo, esta cifra asciende a miles de millones y se pierden irremediablemente valiosos recursos. Un nuevo cepillo de dientes monomaterial desarrollado por ZAHORANSKY y Evonik podría romper este ciclo: puede reciclarse al 100%.
Los cepillos manuales convencionales tienen un mango continuo o intercambiable. También hay modelos eléctricos en los que sólo se sustituye la parte superior. Las cerdas pueden procesarse de dos maneras: sin anclaje o con anclaje. En este último caso, se insertan en la parte del cabezal en forma de U y se fijan con una pequeña pieza metálica. Por tanto, los cepillos de dientes constan siempre de varios componentes, que pueden fabricarse de forma altamente automatizada y en cualquier diseño y configuración mediante sistemas como el CUBE de ZAHORANSKY.
Sin embargo, desde el punto de vista del reciclado, todos comparten el mismo destino: los componentes individuales apenas o nada pueden separarse entre sí a posteriori y acaban como producto desechable en los residuos residuales. Los cepillos de dientes reemplazables son una alternativa, ya que -según el modelo- sólo se puede sustituir el cabezal o incluso sólo las cerdas. Sin embargo, también se generan residuos plásticos, aunque en menor medida.
Un componente importante del concepto de sostenibilidad de ZAHORANSKY
ZAHORANSKY lleva mucho tiempo ocupándose de la cuestión de la sostenibilidad, tanto en lo que respecta a los productos como a los envases. En noviembre de 2022, ZAHORANSKY AG y KOCH Pac-Systeme GmbH iniciaron una estrecha colaboración tecnológica y comercial en el sector de los envases blíster. La nueva cooperación se centra en ofrecer soluciones de envasado sostenibles y respetuosas con el medio ambiente en el sector del cuidado personal. Robert Dous, Managing Director ZAHORANSKY Automation & Molds y Chief Sales Officer ZAHORANSKY GROUP: «En este contexto, por supuesto, encaja perfectamente si también podemos ofrecer a nuestros clientes la opción de productos sostenibles. Esto incluye, por ejemplo, el procesamiento de materiales alternativos para cuerpos de cepillos de dientes de bambú y madera.
100% reciclable: el cepillo dental monomaterial basado en VESTAMID
Junto con Evonik, ZAHORANSKY lanzó un proyecto de innovación para la producción de un cepillo de dientes de base biológica para la feria K 2022. El material para ello: un granulado de Evonik. Cuando las existencias de ZAHORANSKY, que se guardaban para la producción de prueba de cepillos de dientes, se agotaron, se estableció contacto con Johannes-Florian Krampe, Manager Filaments & New Business Development | High Performance Polymers de Evonik. Él llamó la atención de ZAHORANSKY sobre las posibilidades de las poliamidas de cadena larga, que se comercializan con el nombre de VESTAMID®. Entre ellas se encuentra la poliamida-12 (PA 12). Este material se utiliza como plástico de alto rendimiento para las cerdas de alta calidad de los cepillos de dientes, pero también puede emplearse para otras partes del cepillo. Krampe afirma: «Al estar fabricados con un solo material, estos modelos serían totalmente reciclables. Porque ese debería ser nuestro objetivo social: productos reciclables a partir de los cuales se pueda construir una economía circular.» A partir de ahí, ZAHORANSKY y Evonik maduraron la idea de desarrollar un primer prototipo basado en PA 12 y presentarlo en la feria K de 2022.
De la idea al producto acabado en sólo cinco meses
El primer reto fue el estrecho margen de tiempo. Desde la idea inicial, en junio de 2022, hasta el inicio de la feria K, en octubre, sólo transcurrieron cinco meses. Además, Evonik tenía que producir primero el granulado. En cuanto a la aplicación práctica, Ingo Kumpf, Director de Investigación y Desarrollo de ZAHORANSKY, entra en detalles: «El cepillo de dientes completo, es decir, tanto los filamentos como el material del mango, debía estar compuesto en su totalidad de material biológico puro. Sin embargo, hasta ahora no habíamos procesado este material en un molde de inyección para la fabricación del mango ni en una bateadora que separara los filamentos y los alimentara al mango. Nuestra experiencia en muchos proyectos anteriores nos ha demostrado que a menudo pueden surgir sorpresas durante el procesamiento. Pero el proceso de moldeo por inyección también tiene que adaptarse antes a los nuevos materiales».
Dado que el granulado teñido de Evonik podía suministrarse con muy poca antelación y que el proveedor de filamentos PMM de México disponía de un plazo de producción reducido, los filamentos pudieron introducirse en el asa a tiempo a pesar de las largas distancias de entrega. Los materiales resultaron ser fáciles de procesar en ambos casos y los prototipos estuvieron listos para el inicio de la feria K, con una pequeña restricción en términos de reciclabilidad.
Un compromiso necesario en el apisonado
Debido a la premura de tiempo, el «cepillo de dientes de feria» tuvo que seguir taponándose de forma convencional con la técnica de anclaje. La razón: sólo se disponía de máquinas para este tipo de anclaje. Sin embargo, el objetivo es fabricar una versión sin anclajes metálicos, tal y como está previsto. ZAHORANSKY tiene previsto dar nuevos pasos de desarrollo en 2023 para fabricar un cepillo de dientes puramente biológico. Tras su uso, podrá reciclarse como cepillo dental monomaterial.
Perspectivas de futuro
Según Ingo Kumpf, «el material PA 12 es muy adecuado para la producción de mangos y filamentos, con unas propiedades de procesamiento comparativamente positivas a las de los materiales comunes de base fósil, como el PA6.12 o el PBT». Así pues, el material PA 12 tiene potencial para otros productos fabricados con materiales de base biológica. En estos casos, ya no es necesario utilizar materias primas fósiles, lo que permite conservar los recursos mundiales y reducir las montañas de residuos en el futuro. Con el conocimiento de cómo funciona y se procesa el material PA 12, ZAHORANSKY puede asesorar aún mejor a sus clientes sobre productos sostenibles y ofrecerles las correspondientes soluciones integrales.
Antecedentes de VESTAMID® eCO
Para mejorar la huella ecológica del cepillo de dientes, se utiliza un material sostenible: VESTAMID® eCO, una poliamida-12 (PA 12). La gama eCO de Evonik se compone de materias primas renovables o circulares. Esto significa que las emisiones de dióxido de carbono, gas de efecto invernadero, ya pueden reducirse significativamente durante la producción. Esto se consigue mediante el enfoque de balance de masas. Esto significa que la proporción de materias primas renovables o circulares se determina a lo largo de toda la cadena de valor. A continuación, un organismo neutral lo verifica en todas las fases de producción. Más información en: https://www.vestamid.com/en
