ペプシコ求む：ガラスの強化・軽量化技術

説明

ペプシコは、飲料パッケージの非プラスチック代替品を模索している。そのような代替材料の一つがガラスである。現在、ペプシコのポートフォリオでは、ガラス瓶は単回使用またはリターナブルのソリューションとして使用されています。私たちは、既存のソーダライムタイプのガラス瓶の「優れた」代替品を探しています。

背景

ガラス瓶は比較的重く、もろい。多くのガラス瓶メーカーは、瓶を薄くすることで軽量化を図ってきた。しかし、ガラスの軽量化は強度とトレードオフの関係にあるため、強度を高める必要がある。

割れにくい、より強いガラスを製造するための “ガラスの焼き戻し”（硬化）プロセスは、1950年代に開発された。これには3つの異なる方法があった：

600℃の軟化点の温度からガラスを急冷することによる熱硬化、
ガラスベースを別の層でコーティングすることによる機械的硬化、および
溶融塩とのイオン交換によるガラス表面の化学的硬化。

化学硬化プロセスでは、ガラスを400℃に加熱した後、液体硝酸カリウムを一定の保持時間振りかける。温度と時間の効果により、ガラス表面では小さなナトリウムイオンが大きなカリウムイオンと交換される。その大きさによってガラス表面は圧縮応力を受け、耐破壊性が向上する。固化したグラスは寿命が15倍も延び、耐熱性があり、積み重ねが可能で、従来の飲料用グラスよりもさらに軽くなった！

主な成功基準

理想的なパートナー／ベンダーは、以下の分野で能力を有している：

機械的性能を向上させるためのガラスの化学強化（単回使用またはリターナブルに適用可能）
従来の設計変更を超えたガラスの軽量化。
両方の組み合わせ（軽量化と強化）
マイクロクラックを癒す（修復する）コーティング液。このアプローチは、従来の「化学強化」とは異なります。

必須条件

現在ガラス包装で販売されているペプシコ製品に対応
リサイクル可能性への影響は低いか全くない

望ましい条件

既存のガラス包装オプションと同等の「使用済み」段階（ソーダ石灰ガラス用）
現行のガラス製パッケージと比較してGHGが低い
ペプシコ社デザインのボトル／瓶（食品の場合）の軽量ガラスパッケージングオプションを作成する能力
製品の保存期間、味、外観への影響はほとんどない。
既存のガラス製造施設との統合の容易さ。ペプシコのガラス製造工場のほとんどはアフリカにある。ボトラー各社は新しい設備／機械に投資することを望まないかもしれない。従って、これらの地域のボトル・メーカーに関心を求めるには、コストが重要な要素となる。
ガラスへのラベリングや印刷は影響を受けないはずだ。