O vidro foi descoberto casualmente a centenas de anos atrás, quando as lavas de um vulcão em erupção entraram em contato com areia, transformando-a em rudimentares pedaços de vidro.
A partir daí, houveram evoluções, chegando-se a fabricação em larga escala por indústrias especializadas.
Composição
O vidro poderia ser confeccionado simplesmente a partir da areia (sílica), mas isto exigiria temperaturas de até 2.200 oC, o que o tornaria inviável economicamente.
Para resolver isto, são acrescentados a composição do vidro, matérias primas fundentes, ou seja, que dissolvem a sílica, baixando, assim, a temperatura de fusão do material.
Assim, ele é composto basicamente por:
Areia | SiO2 | 71,0% |
Calcário | CaO | 10,0% |
Dolomita | MgO | 2,0% |
Feldspato | Al2O3 | 2,0% |
Barrilha | Na2O | 14,0% |
Sulfato de Sódio | Na2SO4 | 0,2% |
Ferro, Cromo, Cobalto, Selênio | 0,2% |
Destes, a Barrilha seria um dos fundentes, citados anteriormente.
O sulfato de sódio é utilizado na composição como um afinante, que seria um produto responsável pela eliminação de bolhas de gases na massa de vidro.
Durante o processo existe a formação destas bolhas, quando a temperatura chega a cerca de 1000 oC, o sulfato reage e incha estas bolhas, fazendo-as sair da mistura fundida.
Tipos
Podemos fabricar três tipos de vidro:
- Sodo-Cálcio
Que é o mais utilizado. Usado para fazer embalagens e vidro plano. - Boro-Silicato
Usado para confeccionar utensílios domésticos. - Ao Chumbo
Usado para peças artesanais.
Os dois primeiros podem ser temperados para adquirir novas características em termos de resistência e aplicação.
Vantagens e Desvantagens
Como embalagem, o vidro possui uma série de vantagens e desvantagens com relação a outros materiais, tais como o PET e o Alumínio.
O peso das embalagens e a fragilidade a alguns esforços mecânicos, bem como limitações de tamanho, são algumas das desvantagens.
A exemplo disto, podemos citar as garrafas de 2 litros de refrigerante, feitas em PET.
Garrafas de vidro conseguiram ser confeccionadas com apenas 1,250 litros no máximo, com peso de quase 1 quilo.
Enquanto uma lata de alumínio pesa cerca de 15 gramas, a garrafa Long Neck pesa cerca de 210 gramas.
Além disto, a produtividade da lata de alumínio é maior. Estes fatores acabam favorecendo economicamente o alumínio.
Como vantagens do vidro podemos citar sua alta inércia química, preservando o conteúdo por mais tempo e sua moldabilidade, obtendo formatos os mais diversos possíveis.
Com a alta do dólar (1999), a embalagem de vidro passou a ser mais competitiva economicamente frente a de alumínio.
Outra vantagem é o fato de que o vidro passa de um estado para outro sem perder seus componentes, ou seja, com 1 quilo de caco, obtemos 1 quilo de vidro novo.
Este fator é extremamente importante em termos de reciclagem.
Propriedades
A seguir vamos analisar as propriedades do vidro. São elas:
Viscosidade
O vidro é solido a temperatura ambiente, mas sua composição é de líquido.
A viscosidade vai diminuindo conforme vamos aumentando a temperatura. Sendo assim, permite uma boa trabalhabilidade a quente, proporcionando uma versatilidade nas formas da embalagem.
Como citamos anteriormente, ele passa de um estado para outro sem perdas de componentes, o que proporciona uma boa reciclabilidade.
Ótica
Por ser transparente, permite a visualização do conteúdo da embalagem, o que é um forte apelo mercadológico em alguns casos.
Se for necessário a proteção do conteúdo contra a ação dos raios UV (ex.: cerveja, medicamentos) podemos usar vidro âmbar (Fe), que filtra estes raios, impedindo a deterioração do produto.
Elétricas
É um ótimo isolante elétrico a temperatura ambiente, mas passa a ser condutor a partir de 800 oC. Isto pode ser útil no processo de fabricação.
Resistência Química
Têm ótima durabilidade quanto a agressão do conteúdo.
Como exceções temos o ácido fluorídrico e o vapor d’água, que em condições especiais pode provocar a irização do vidro, quando este está estocado.
Este fenômeno não é muito comum e não prejudica o produto que será envasado, mas provoca um aspecto comercialmente desagradável.
Uma simples lavagem pode eliminar o problema, que é causado pela retirada de sódio da superfície do vidro, pelo vapor.
Existem soluções que podem evitar tal problema, e que podem ser aplicados durante o processo produtivo.
É o caso do Difluoretam, da Du Pont, que impede tal problema com o vapor d’água. Ou seja, para evitarmos o embranquecimento do vidro, devemos empobrecer a superfície em sódio e enriquecer em sílica.
Como dissemos anteriormente, o vidro possui alta inércia química, isto é, as reações entre o produto e a embalagem são extremamente lentas, conservando-o por longo tempo.
Além disso, ele é impermeável a vapores e gases.
Resistência Mecânica
Possui baixa resistência mecânica à tração (ex.: vidro cerca de 4 a 10 kgf/mm2 e aço cerca de 40 kgf/mm2), mas boa resistência à compressão (ex.: vidro e aço cerca de 40kgf/mm2).
Portanto, a forma como a embalagem deve ser armazenada é importante.
Basicamente são estas as características e propriedades do vidro e, consequentemente, das embalagens feitas com este material.