A redução do volume de plásticos em embalagens anda na ordem do dia por conveniência econômica, reverência à sustentabilidade e marketing ESG. Releases trombeteando a diminuição do uso de resinas em embalagens de bens de consumo entopem as caixas de entrada da imprensa, mas só que tem um porém: notícia alguma informa a abolição do plástico, mas a queda na espessura/gramatura proporcionada apenas por ele, entre todos os materiais, sem prejudicar as propriedades requeridas para a performance das embalagens. Vem daí, para ódio dos plastifóbicos, o deserto de casos publicados sobre plástico varrido por vidro, metal ou papelão como ovo de Colombo para aumentar a leveza de recipientes flexíveis ou rígidos.
A redução de peso de qualquer embalagem não é mérito de um fator isolado, mas da soma de predicados da resina e da máquina básica, ressaltam na Braskem Fabio Agnelli Mesquita, líder da área de TS&D e Patrícia Rocha, líder da área de embalagens e bens de consumo. No flanco dos artefatos rígidos, eles distinguem a recente chegada à praça do grade de polietileno de alta densidade (PEAD) bimodal HD 6401 H, resultante do processamento em dois reatores e desenhado para a injeção e moldagem por compressão de tampas como as de refrigerantes. “Em trabalho com moldes adequados a paredes finas, esta resina pode baixar até 20% a gramatura de tampas como as de refrigerantes sem comprometer sua resistência mecânica, resultado inatingível por nossos grades de PEAD anteriores moldados em matrizes impróprios para este tipo de aplicação”, compara Agnelli.
A obsessão com a queda na gramatura também está por trás do desembarque sem alarde em transformadores brasileiros de filmes de PE, como a Valgroup, da tecnologia alemã MDO (mono orientação por várias vezes do filme de polietileno no sentido da extrusão blow). “Esse sistema reduz a gramatura e permite ao filme monorientado substituir o de poliéster biorientado (BOPET) em laminados com demais camadas de PE, resultando numa composição monomaterial que simplifica e não encarece a reciclagem mecânica dessa embalagem pós-consumo”. Para assegurar a excelência do filme MDO, Patrícia Rocha acena com avanços em duas frentes. “O grade de PEAD HD 5000 N é indicado para prover rigidez à camada interna do laminado e a resina linear (PEBDL) metalocênica Proxess 3310 garante a elasticidade necessária ao filme monoestirado”. Agnelli percebe nos investimentos ascendentes no sistema MDO a contagem regressiva para BOPET em laminados flexíveis, insuflada pela devoção geral à economia circular.
Outro pisão no calo de estimação de BOPET é uma tecnologia mais cara que o sistema MDO, a produção de filmes biorientados de PE (BOPE). Agnelli acompanha há bom tempo o desenrolar de BOPE no mercado mundial. “Ainda está em estágio inicial e o xis da questão é o surgimento relativamente recente de máquinas cast híbridas, aptas a produzir BOPE ou polipropileno biorientado (BOPP). Analistas estimam o atual mercado brasileiro de BOPP em 180.000 t/a, servidas em sua maior parte por um parque fabril não renovado há cerca de 10 anos. Na América do Sul, o grupo peruano Oben segue por ora isolado como possuidor de um equipamento híbrido BOPP/BOPE da alemã Brückner. “Mesmo assim, prosseguimos desenvolvendo grades específicos de PEAD e PEBDL para filmes de BOPE e cujo desempenho não guarda semelhança com os grades de homopolímeros utilizados em BOPP” .
Receitas simplificadas
Exceed™ S é a mais nova plataforma de grades de PEBDL da Exxon Mobil. As combinações de rigidez, resistência mecânica e processabilidade ensejadas pelo trio de resinas desse portfólio viabilizam seu uso em volumes deprimidos ao mínimo essencial, conferindo o máximo na excelência final. Fernando Schmidt, especialista da empresa no desenvolvimento de mercado para PE no Brasil, salienta que receitas com Exceed™ S reduzem a complexidade de formulações com PEAD e PEBD, resinas respectivamente empregadas para prover rigidez e facilitar a extrusão. “São soluções que também contribuem para prolongar a preservação de alimentos, evitando falhas no seu transporte de manuseio, como ilustram sacos para cereais e embalagens travesseiro (pillow pouch) e bag in box para líquidos”.
O jogo de conjunto entre atributos mecânicos, baixa densidade e reduzido índice de fluidez justifica a indicação dos grades lineares Exceed™ XP 7021 e XP 7052 para sobreembalagens leves como películas stretch hood, aponta Schmidt. “Tratam-se de materiais de altos níveis de força de retenção, resistência à punctura e, em particular quanto ao grade XP 7052, um grau de elasticidade equivalente ao do concorrente copolímero de etileno acetato de vinila (EVA). Sua força de retenção beneficia a estabilidade do balão da extrusora e do palete estrechado, completa o executivo.
Espessuras no spa
Formadora de opinião no país em estireno e poliestireno (PS), a Innova comemora o desenvolvimento de dois grades do polímero de alto impacto (PSAI) cujo balanço de rigidez e resistência ao impacto enseja significativa redução da parede de artefatos. “A resina R 970 E acontece pela rigidez em recipientes de laticínios, como bandejas de iogurte termoformadas, e o grade R 940D achou seu espaço em componentes da linha branca”, expõe a coordenadora de P&D Andreia Ossig.
Além da contribuição para a queda de espessura pelos ajustes nos desenhos dos moldes, a especialista distingue na performance desse seus novos grades pólsitiva intervenção de auxiliares de reação “Por exemplo, iniciador peróxido, mercaptanas e modificadores de impacto especiais garantiram a preservação das propriedades mecânicas exigidas com a diminuição das espessuras”. Também produtora de estireno e PS, a Unigel negou entrevista.
Demolição da parede
Anos atrás, uma garrafa de 900 ml de óleo de seja pesava 22 g e hoje anda em 14. Na mesma toada, uma garrafa de dois litros de refrigerante tinha 58 g contra 38 g atuais. “A evolução na tecnologia da resina e mudanças no processo de fabricação e envase dos produtos viabilizaram a redução de espessura/gramatura das embalagens de PET”, pondera Luis Henrique Bittencourt, gerente de vendas de PET e o componente ácido tereftálico purificado (PTA) da subsidiária da Alpek Polyester (ex Petroquímica Suape). Ele dá um relance pela relevância das adaptações encetadas por brand owners que levaram ao emagrecimento das duas embalagens. “Para a redução da parede do frasco acontecer, o refino do grão de soja e envase do óleo precisou ser alterado na fonte, enquanto o caso dos refrigerantes exigiu a modernização das linhas de sopro de pré-formas e envase nos fabricantes da bebida”.
Decorrência da padronização do portfólio mundial de produtos do conglomerado mexicano Alpek Polyester, movimento iniciado em 2020, o mix de seu complexo em Pernambuco foi acrescido de duas resinas da série Laser + ®: B 90 A e E 60 A, alinha Bittencourt. A primeira, explica, possui alta viscosidade intrínseca e propriedades morfológicas que aumentam a resistência à permeabilidade e a impactos mecânicos. Já o grade E 60 A substitui os grades CSD PLUS e MW e é ressaltado como sob medida para baixar a parede/peso de frascos de transparência premium e conta com chancelas do quilate da Coca-Cola e Pepsi. “Ele amplia a janela de operação na injeção e sopro, aprimorando a absorção de energia infravermelha pelo polímero, o que melhora seu processamento e a economia de eletricidade nele dispendida, seja em linhas de estágio único (injeção/sopro) ou duplo (injeção da pré-forma à parte do sopro)”, detalha Bittencourt. Conforme assinala, o tipo E 60 A equipara-se em velocidade à resina MW e conta com um toque do aditivo Reheat. “ A tecnologia de dispersão desse agente auxiliar apura a precisão da homogeneidade dos níveis de concentração e tamanho de partícula”, esclarece Bittencourt. “Também ajuda na absorção de calor na pré-forma, o que pesa para melhorar a distribuição de PET na parede do frasco”. Rival da Alpek, o braço brasileiro da tailandesa Indorama não concede entrevistas.
Vigilantes do peso
Novas receitas de BOPP e BOPET emagrecem as embalagens
“Redução da espessura e estruturas monomaterial desenhadas para reciclagem mecânica são focos recorrentes nossos”, distingue Aldo Mortara, diretor comercial da Vitopel, pedra angular do Brasil em filmes biorientados de polipropileno (BOPP). Como provas dessa declaração de princípios, ele põe no balcão dois desenvolvimentos. “O filme V.360 HIS dispensa a laminação de BOPP com o de polietileno (PE) ou PP cast (CPP) e uma série de filmes transparentes com brilho e opacos e de alta resistência térmica estão qualificados para tirar as películas biorientadas de PET (BOPET) em estruturas dominadas por poliolefinas, sem comprometer as exigências visuais, de barreira e rigidez e simplificando a reciclagem desse laminado pós-consumo”.
A soma da aprimorada resistência térmica de BOPP com o progresso do empacotamento automático nos quesitos da agressividade dos mordentes e controle de temperatura e tensão ao longo do processo enseja o desenho de laminados monomaterial de PP ou 100% poliolefínico, observa Mortara. “A baixa densidade de BOPP assegura uma relação vantajosa entre espessura e gramatura, possibilitando a diminuição do peso total da estrutura da embalagem flexível, sem danos a seu corpo e apelo estético”.
Entre os troféus mais recentes no show room da Vitopel, Mortara fisga uma estrutura monomaterial concebida em resposta a desafio lançado pela Nestlé. “O resultado foi um BOPP não selável e de alta transparência e brilho para substituir outro substrato em cominação com nosso filme V. 360 HIS, agregando alta barreira e padrão de selagem”, esclarece o diretor. “Isso zerou a necessidade da laminação com PE, ou seja, três substratos diferentes cederam lugar a uma estrutura 100% de BOPP dirigida ao envase de cereais infantis, com espessura reduzida em 26% versus a embalagem multimaterial deslocada”. Na garupa dos avanços no aumento da barreira de BOPP ao oxigênio, Mortara pressente oportunidades para flexíveis monomaterial em alimentos de vida de prateleira dependente de atmosfera modificada”.
Única produtora de BOPP do N/NE, a planta da Innova em Manaus acena a laminados de alimentos com filmes de 15 micra ou ainda menos, atesta a coordenadora de P&D Andreia Ossig. “O mix compreende filmes transparentes e metalizados, com fechamento a quente e a barreira a gases e hermeticidade requeridas para a aplicação”.
Ases na manga
Com lugar ameaçado em laminados multimaterial por progressos no estiramento de poliolefinas, BOPET se mostra duro na queda, a bordo de soluções para baixar a espessura e contribuir para facilitar a reciclagem mecânica de flexíveis multimaterial. “Os últimos anos marcam por duas tendências bem fortes”, delimita Célia Freitas, gerente de desenvolvimento de negócios da Terphane, única transformadora do poliéster biorientado do país. Um desses sinais é a migração das alternativas rígidas para flexíveis, pela qual brand owners buscam baixar peso e custo das embalagens, realçando de lambuja o apelo sustentável delas, expõe a executiva. O segundo indício é a procura da cadeia de flexiveis pela melhora de características inerentes a suas embalgens, como a possibilidade de diminuir a parede (downgauging), simplificar estruturas e banir a folha de alumínio. Quanto ao corte na espessura, Célia enfatiza que a rigidez superior de BOPET possibilita sua utilização com espessura menor, sem perda das propriedades da estrutura final da embalagem. “Por exemplo, um filme de BOPET com 10 micra de parede pode substituir um contratipo de BOPP de 20 micra”. Em relação à simplificação de estruturas, a especialista argumenta que a rigidez e poder de barreira de BOPET possibilitam substituir uma estrutura tri por bilaminada com impressão externa e, por vezes, até por uma composição monocamada. “Uma embalagem flow pack monomaterial de BOPET selável, de alta barreira e parede de 23 ou 30 micra pode ocupar o lugar de um laminado”, julga Célia. Por fim, ela sustenta, o poder de barreira de BOPET metalizado o candidata a botinar a folha de alumínio. “Um filme de 16,8 m² pode dispensar uma folha de 22,2 m²”.
A redução de peso tem inspirado gols de placa da Terphane. Um caso é o dos oven bags para proteínas, nos quais BOPET substitui o conceito tradicional de duas embalagens (externa e interna), permitindo a ida do alimento direto do freezer ao forno. “Além de reduzir quantidade e custos da embalagem, essa solução não requer do brand owner uma nova linha de envase”, acentua Célia. Na mesma trilha, ela encaixa sabonetes em barra envasados em invólucros de BOPET. “É uma saída para eliminar o papel com fungicida e bula e a barreira do filme impede a perda de perfume”. Retomando o fio dos alimentos, a gerente destaca os préstimos da tampa 100% de BOPET para tirar a de papel, mais pesada, de bandejas de iogurte. “Mantém a segurança alimentar, zera o risco de rasgo na abertura da embalagem e contempla o laticínio com a possibilidade de diferenciar a apresentação do produto pela tampa em versões branca, metalizada, impressa ou transparente”.
Extrusão – Rulli Standard
Marcação em cima da espessura
“A competividade na produção de filmes e chapas também depende do rigor do controle da parede”, assinala Silvio Davi Pires, gerente comercial da fabricante de extrusoras Rulli Standard. “Para corresponder à expectativa, recorremos a sistemas com sensor de medição de espessura acrescido de scaner, instalado em especial em linhas de coextrusão de flexíveis blow sem ou com agente de barreira e nas máquinas para chapas de poliolefinas, estirênicos e PVC”, expõe o técnico, comentando que o mercado hoje busca paredes a partir de 10 micra. “O medidor de espessura com controle automático pode ser instalado no cabeçote e o scaner movimenta o sensor de uma borda para a outra do material processado. Desse modo, o operador corrige manualmente a saída do filme ou chapa evitando variações elevadas da espessura e, por tabela, contribuindo para a economia de matéria-prima no processo”. Pires salienta ainda que, no compartimento dos filmes blow mono e coex, os equipamentos da Rulli são ofertados com anel de ar automático capaz de baixar em até 50% o índice de variação de espessura.
Sopro – Pavan Zanetti
Magreza bem definida
Nº1 nacional em sopradoras por extrusão contínua e para pré-formas de PET, a Pavan Zanetti incrementa seu engenho para monitorar em cima do lance a estabilidade da espessura no processo. Em linhas dedicadas a PET, a busca contínua de redução de peso dos frascos é atendida com recursos como bocais baixos e diminuição do peso líquido, exemplifica o diretor de vendas Newton Zanetti. “Algumas de nossas linhas não indicadas para iniciantes no sopro do poliéster são cada vez mais contempladas com CLPs e componentes eletrônicos para agilizar a velocidade e exatidão do controle e vale o mesmo para a adoção da eletrificação em lugar de movimentos acionados por itens pneumáticos”, explica o dirigente. “Ao se aumentar a velocidade dos movimentos, os componentes devem responder e garantir a repetitividade para evitar variações de peso e espessura”.
O rol de diferenciais das sopradoras agrupadas na série Petmatic, encaixa o dirigente, abrange ainda servomotores e sistemas que garantam grande resistência mecânica à embalagem em ciclos da ordem de 2,5 segundos, pois as pressões de sopro ficam perto de 30 bar. Outra novidade que ele destaca: um aquecimento adicional, realizado fora dos fornos principais, e com a pré-forma travada (sem giro). “Isso resulta numa distribuição mais homogênea de PET nas faces de frascos ovais, contribuindo para a colocação de rótulo, ponto a favor do visual e queda na gramatura dos recipientes”.
Zanetti ressalta as modificações nos cabeçotes de suas sopradoras por extrusão contínua como atalho para a redução do peso e parede de frascos sem reprovação. As mudanças são efetuadas na entrada da resina em tempo hábil para ocorrer sua homogeneização e distribuição ao longo do comprimento da pinola (ou torpedo) do equipamento. “Outro destaque no mesmo sentido são as melhoras nos perfis de roscas para elevar a qualidade da resina extrusada e, por extensão, a resistência dos frascos leves”.
Injeção – Husky
Pegando leve
Quanto mais longa for a peça e menor sua espessura, maiores serão as pressões e velocidades de injeção requeridas para o preenchimento do molde. Esta relação utilizada de forma corrente por transformadores é lembrada como trampolim para avanços na injeção de ciclo rápido e parede fina por Paulo Carmo, gerente da unidade de negócios de sistemas de injeção de embalagens no Brasil da canadense Husky. Em regra, assinala, inexiste limite de força de fechamento para este processo, embora em geral elas fiquem entre 225 e 500 toneladas. “A procura por nossas linhas são sempre norteadas pela redução de peso do produto – pré-forma ou embalagem – aliando redução de gastos com apoio à sustentabilidade”. Como referência, ele cita que, anos atrás, suas injetoras serviam pré-formas de 10 a 15 gramas e hoje estão entre 5 e 10. “O sistema é capaz de operar com maior rapidez e pressão de injeção, razões para molde e máquinas primarem pela rigidez e robustez adequadas para resistir às tensões de trabalho” ele justifica. “Peças mais finas são injetadas em ciclos bem baixos devido ao menor tempo de resfriamento, condições a que devem corresponder os auxiliares de suporte e o sistema de controle eletrônico”. Neste ponto, ele aproveita a deixa para encaixar as virtudes do recente sistema Adv+ de monitoramento remoto da Husky. “Utiliza recursos de big data e inteligência artificial para detectar, de forma preditiva, possíveis anomalias nos parâmetros de operação capazes de parar a máquina”.
Injeção – Arburg
Basta ligar e aplaudir
3 perguntas para Leandro Goulart, gerente de vendas da Arburg no Brasil.
Quais os mais recentes avanços incorporados em suas injetoras de ciclo rápido e parede fina de embalagens?
Nossa linha dessas máquinas conta com o exclusivo Control ScrewPilot tecnologia em que o controle do processo é baseado na medição da posição da rosca e da velocidade de injeção regulada ativamente. Mantém assim o ponto de comutação constante através da frenagem ativa da rosca. No aXw Control ScrewPilot temos mais dinâmica/aceleração da frente de fluxo do material, facilitando o preenchimento da cavidade e garantindo o mesmo volume de material ciclo a ciclo, trunfo para a precisão do processo.
Quais as novidades em recursos que asseguram maior controle das variações da espessura dessas injetoras?
O Control MeltAssist monitora a vida útil de rosca e cilindro, registra o histórico de utilização e gerencia a capacidade máxima de plastificação em kg/h. Desse modo, garante a qualidade do material a ser trabalhado, evitando desvios do processo.
Qual o modelo de injetora Arburg para ciclo rápido e parede fina mais demandado para embalagens no Brasil?
É o equipamento de 290 toneladas da série HIDRIVE Packaging, com ciclo de 4,3 segundos na produção de potes de sorvetes em molde de duas cavidades e com espessura de 0,55 milímetro.
