Emballage sous blister recyclable capable d'une production à grande capacité et à grande vitesse

Amcor et MHI se sont associés à des essais pour déterminer qu'un nouvel emballage blister prêt à recycler pourrait être produit dans de grandes capacités et à des vitesses élevées.

Alors que les propriétaires de marques pharmaceutiques cherchent à mettre à niveau les emballages vers des options plus récentes et plus durables, y compris des offres légères, renouvelables et prêtes pour le recyclage, beaucoup se demandent si de nouveaux matériaux peuvent fonctionner sur les machines d'emballage existantes.

Avec autant de matériaux éprouvés utilisés dans les emballages des sciences de la vie, les machines sont généralement conçues pour fonctionner avec des offres établies qui sont sur le marché depuis des années. C'est certainement le cas du populaire emballage blister, un système d'emballage à toute épreuve pour les comprimés, les gélules et d'autres médicaments et nutraceutiques à dose orale solide (OSD). Les blisters surpassent les flacons en matière de protection des médicaments contre l'humidité, ce qui est crucial pour les produits sensibles à l'humidité, tout en offrant des avantages d'adhérence aux patients et de résistance des enfants.

En termes de durabilité, les emballages sous blister ont pris du retard au cours de la dernière décennie, mais des progrès ont été réalisés dans le processus intensif de R&D visant à développer des blisters hautes performances compatibles avec les flux de recyclage existants.

Quelques entreprises ont mis sur le marché des blisters qui ont des allégations de recyclabilité - et même dans ce cas, réussir à équilibrer le respect de l'environnement avec une protection barrière adéquate reste un défi. À partir de là, un dernier obstacle demeure : la capacité de produire réellement l'emballage dans de grandes capacités et à des vitesses élevées, également appelée usinabilité. En termes simples, une solution qui ne peut pas être reproduite de manière fiable et rapide à grande échelle n'est pas vraiment une solution.

Dans cet esprit, Amcor s'est lancé dans un voyage avec Maruho Hatsujyo Innovations, Inc. (MHI) pour s'assurer que son nouvel emballage blister prêt à recycler pourrait être traité sur une ligne d'emballage à l'échelle commerciale.

Amcor est un développeur et producteur de solutions d'emballage pour une variété de secteurs, y compris les produits pharmaceutiques et nutraceutiques. La société fournit une gamme de solutions d'emballages souples et rigides, de cartons et de fermetures.

Parmi les offres d'Amcor figurent les emballages sous blister et, en avril 2021, la société a lancé le système recyclable AmSky™ Blister. AmSky est une combinaison blister et opercule composée entièrement de polyéthylène haute densité (HDPE). En revanche, les systèmes conventionnels impliquent généralement un blister en polychlorure de vinyle (PVC) et un couvercle en aluminium.

« La combinaison PVC/aluminium illustre les défis de durabilité des emballages blister, car, ensemble, il est prouvé qu'ils protègent les médicaments, mais souffrent d'une réputation de durabilité extrêmement médiocre », déclare Michelle West, responsable des produits pharmaceutiques pour Amcor Flexibles North America. « D'autre part, le HDPE est un plastique couramment recyclé dans de nombreux flux existants ; aux États-Unis, par exemple, le HDPE peut être placé dans le flux de plastique en bordure de rue " n° 2 », qui comprend des articles courants tels que des pots à lait et des bouteilles de détergent à lessive. Les films HDPE conviennent également au flux de film PE, actuellement une option de " dépôt en magasin " dans laquelle les consommateurs apportent les articles pertinents aux points de dépôt, souvent dans des épiceries, où ils sont collectés et transportés vers des centres de recyclage pour traitement.

Un aspect clé du succès d'AmSky en matière de durabilité est que le blister et l'opercule sont tous deux en PEHD. Un aspect clé du succès d'AmSky en matière de durabilité est que le blister et l'opercule sont tous deux en PEHD. Si le blister et le couvercle sont dans des flux différents (ou si l'un est préjudiciable au recyclage), le produit entier se retrouve à la décharge plutôt qu'au centre de recyclage. Sur la base des estimations de l'entreprise, AmSky peut offrir une réduction de l'empreinte carbone supérieure à 50 % par rapport aux blisters traditionnels en PVC/aluminium, même lorsqu'ils ne sont pas recyclés. Lorsqu'il est recyclé, ce chiffre approche les 70 %.

Bien sûr, la durabilité ne doit pas sacrifier la protection barrière. Une part toujours croissante des médicaments à dose solide orale (OSD) d'aujourd'hui nécessite au moins un certain degré de protection contre l'humidité. Amcor a signalé deux affirmations : (1) que l'emballage blister AmSky de base a plus de barrière contre l'humidité qu'un système PVC-aluminium standard, et (2) qu'il offre une barrière contre l'humidité similaire aux combinaisons PVC/PVdC + couvercle en aluminium et aux constructions PVC/Aclar® + couvercle en aluminium fréquemment utilisées pour les produits sensibles à l'humidité.

Alors que l'AmSky initial comportait une base blanche avec un couvercle transparent, certaines applications nécessitent une inspection visuelle à travers le blister. Amcor dispose également d'un blister transparent avec couvercle blanc, ou peut faire à la fois du blanc ou du transparent, le tout avec des options de préimpression. Il peut également être mis à niveau vers un couvercle plus épais pour une meilleure résistance des enfants.

Au moment de mettre sous presse, AmSky est le seul emballage blister entièrement à base de HDPE répertorié sur le site Web de l'Association of Plastic Recyclers comme répondant à la reconnaissance des conseils critiques, et est le seul système d'emballage blister pour les soins de santé répertorié sur le site Web du connecteur circulaire de Walmart, qui vise à élargir la reconnaissance des matériaux d'emballage durables préférés. Alors qu'AmSky pouvait répondre aux besoins de l'industrie pharmaceutique et nutraceutique en matière de sécurité et de stabilité du produit final, la différence entre un prototype réussi et un produit réussi signifiait tester si AmSky pouvait être traité sur une ligne de conditionnement à l'échelle commerciale.

Pour les essais, Amcor s'est tourné vers le fournisseur de machines blister MHI, la filiale américaine de Maruho Corp. Ltd., qui distribue des équipements d'emballage médical dont les conceptions s'appuient sur plus de 60 ans d'expérience dans la fabrication.

Les blisters modernes comme ceux proposés par MHI sont conçus pour produire des blisters rapidement et de manière fiable pour les sociétés pharmaceutiques nécessitant une protection pour des millions et des millions de pilules. Le matériau de film thermoformable le plus fiable a toujours été le PVC.

Un obstacle à l'adoption à grande échelle des emballages blister recyclables est la capacité des matériaux plus récents et plus durables à être « usinables », c'est-à-dire à être produits à grande échelle avec un niveau précis de répétition de scellage.

D'autres matériaux sont relativement inconstants, et AmSky n'a pas fait exception, rapporte Amcor. La construction en PEHD nécessite des paramètres de fonctionnement différents et a une fenêtre de fonctionnement plus étroite sur les machines habituées à utiliser des emballages standard en PVC + feuille. Ainsi, lorsqu'Amcor a approché MHI, les deux parties savaient que trouver les paramètres de production optimaux nécessiterait des essais et du temps de ligne.

Des essais ont été menés sur la machine EAGLE-Rx Blister de MHI, une unité compacte à servocommande de conception de balcon capable de fonctionner jusqu'à 100 cycles/minute dans une zone de format de 90x130 mm. "En réalité, Amcor et MHI savaient que même l'approche de la parité de production serait une victoire. Près de fers à cheval, de grenades à main et d'initiatives de développement durable."

Plusieurs tests ont été effectués, à la fois dans les installations de MHI et dans l'atelier de production d'un client d'Amcor. Les essais ont été menés sur la machine EAGLE-Rx Blister de MHI, une unité compacte à servocommande de conception de balcon capable de fonctionner jusqu'à 100 cycles/min dans une zone de format de 90x130 mm.

Les obstacles rencontrés par les équipes comprenaient des difficultés à couper la garniture du PEHD, ainsi que des problèmes de bourrage de cartes. Dans l'usine du client d'Amcor, le blocage de la carte a été résolu grâce à des ajustements de la synchronisation du bras d'aspiration ; la coupe des garnitures nécessiterait quelques modifications mineures de la machine. Bientôt, l'équipe a pu valider le matériel à la vitesse maximale actuelle du client.

Amcor et MHI ont également mené des essais à l'aide de la machine EAGLE-Omni de MHI, remarquable pour ses capacités de thermoformage par emboutissage profond. « Les tests ont incorporé une plaque d'étanchéité supérieure plate pour aider à la détection des fuites. Au début, ils ont rencontré des problèmes pour obtenir une formation constante et atteindre des vitesses de fonctionnement maximales. MHI a déterminé que le défi tournait autour du débit d'air et a pu résoudre le problème. Couplé à des réglages de température plus précis, l'équipe a pu atteindre des vitesses de fonctionnement maximales », explique Yonenaga.

Le partenariat réussi Amcor-MHI pourrait servir de feuille de route en quelque sorte, dont la destination est l'adoption généralisée de systèmes d'emballage sous blister durables dans les secteurs pharmaceutique et nutraceutique. L'association de l'innovation en science des matériaux et de l'équipement de thermoformage ajustable est une combinaison incontournable pour mettre sur le marché des systèmes d'emballage de nouvelle génération.