Extrusão – Setor de embalagem flexível se recria com o respaldo de novos grades e tecnologia

 

A capacidade do setor plástico de se reinventar e encontrar novos caminhos para continuar na lista dos negócios rentáveis e promissores da economia mundial parece ser inesgotável e bons exemplos surgem de tempos em tempos no dinâmico setor de embalagens flexíveis, fabricadas por extrusão e coextrusão.

O ponto inicial das inovações parte dos novos grades de resinas poliolefínicas que, encontrando respaldo entre os produtores de filmes, são testados em novas composições e fórmulas, a fim de oferecer maior eficiência e ganhos logísticos a essa cadeia de produtores e fornecedores. Nesse rol também se incluem as novas tecnologias em máquinas, que permitem alcançar patamares de produtividade inimagináveis anos atrás.

Entre os vários projetos focados em promover melhorias no desempenho das resinas se destacam os estudos realizados pela Braskem nos campos dos polietilenos e dos polipropilenos para extrusão, cujos esforços vêm resultando em menores espessuras aos filmes e na sua maior qualidade ante as exigências do mercado de flexíveis direcionados a embalar alimentos.

As principais tendências mundiais se refletem sobre as pesquisas em curso na petroquímica. “Os nossos projetos seguem as macrotendências voltadas à sustentabilidade, aos aumentos de produtividade e de eficiência, ao poder fazer mais com menos”, sintetizou Renato Di Thomazzo, gerente de desenvolvimento de produto da área de polietilenos e PVC da unidade de polímeros de Triunfo-RS da Braskem.

A possibilidade de reduzir as espessuras dos filmes de polietileno foi explorada em várias aplicações como nas embalagens frigorificadas, fabricadas com o uso das resinas Pluris 6301. Desenvolvidos inicialmente para embalar frangos congelados, os polietilenos de baixa densidade linear (PEBDL) quaterpolímeros, formados por eteno, propeno, buteno e hexeno, e processados por extrusão tubular, permitiram alcançar reduções de espessura nos filmes da ordem de 40% em comparação com os filmes fabricados com o polietileno convencional, o PEBDL copolímero, trazendo ganhos compensadores para os produtores e convertedores.

“As novas resinas de polietileno Pluris 6301 têm excelentes propriedades sob baixas temperaturas e, ao serem processadas, permitem que as embalagens não sejam perfuradas, por exemplo, pelas asas pontiagudas dos frangos, não ocasionando perdas por rompimentos, além de tornarem o processo de reciclagem bem mais fácil”, explicou Thomazzo.

Ao direcionar, prioritariamente, a nova resina ao mercado de embalagens flexíveis de frangos, a Braskem levou em conta o fato de que o Brasil é o maior exportador mundial desse tipo de carne, destinada todos os anos para mais de 150 países, principalmente do Oriente Médio e da Ásia, que consomem mais de 60% do volume total produzido no país.

Assim, os benefícios em economia e qualidade, proporcionados pela nova resina de maior desempenho, em pouco tempo também despertaram o interesse de outros mercados, como o de embalagens para pães de forma, entre outros tipos de pão, nas quais também prevalece o propósito de preservar por mais tempo os produtos. A nova resina, contudo, também conta com perspectivas ainda mais amplas, de poder ser introduzida de forma mais intensa e abrangente no mercado de embalagens para alimentos de primeira necessidade e de largo consumo, como arroz, feijão, farinhas, entre outros cereais em grãos e em pós.

As resinas de PEBDL Pluris 6301 representam uma grande inovação, principalmente sob o aspecto da sustentabilidade, pois permitem o uso de menores quantidades de uma única matéria-prima para se produzir filmes menos espessos e mais resistentes, mas não foi desenvolvida com o objetivo de impor barreira, tal qual as embalagens produzidas convencionalmente em multicamadas e com diferentes polímeros, como as resinas de engenharia.

“Estamos seguindo outras rotas de estudos e pesquisas para lançar, provavelmente em 2014, resinas com propriedades de barreira. Por enquanto, a nossa missão é explorar novas aplicações para viabilizar reduções de espessura de filmes com um único material, como o PEBDL Pluris 6301, para que possa participar de outros segmentos e nichos de mercado, tornando a cadeia do plástico mais competitiva para os produtores e mais acessível aos consumidores finais”, informou o gerente de produto da Braskem.

As propriedades de barreira podem ser alcançadas com resinas e aditivações especiais, blendagens e/ou tratamentos especiais, mas o mais importante, segundo Thomazzo, é conseguir desenvolver um monomaterial polivalente, que apresente barreira a gases, como o oxigênio, ao vapor d’água e à luz. Todos esses esforços dão a entender que o foco atual das pesquisas é desenvolver uma nova espécie de polietileno para se produzir filmes flexíveis em monocamada e de altíssimo desempenho, por processo de extrusão, aliando, porém, alta resistência às condições mais críticas possíveis.

“Todo o nosso trabalho está sendo canalizado para alcançarmos melhorias nas resinas, para que elas possam propiciar melhor desempenho aos filmes. O nosso intuito é poder mudar a ordem de grandeza das propriedades, produzindo, por exemplo, polietilenos dez vezes mais resistentes e mais eficientes do que os poliésteres ou cem vezes melhores que os náilons ou os EVOH, para que possamos atuar em outros nichos e deslocar sucedâneos. Com isso, permitiríamos aos convertedores atuar no mercado de embalagens flexíveis com soluções de barreira fabricadas por processos simples de extrusão, e contribuiríamos para que elas pudessem avançar sobre as soluções multicomponentes”, resumiu Thomazzo.

BOPP mais competitivo– Coagentes de mudanças, com o objetivo de obter melhorias em filmes com novas composições e formulações de resinas, os produtores de filmes também estão desenvolvendo novas versões em produtos mais aprimorados, a fim de oferecê-los aos convertedores para que alcancem maior produtividade, economia,

Plástico, Aldo Mortara, gerente corporativo de tecnologia da Vitopel, Extrusão - Setor de embalagem flexível se recria com o respaldo de novos grades e tecnologia
Mortara tem como meta lançar filme com barreira ao oxigênio

e possam também criar novas opções em embalagens, ampliando seus mercados tradicionais.

A alta barreira ao vapor d’água e à umidade e a propriedade de propiciar selagens de alta performance já não são suficientes aos filmes biorientados de polipropileno (BOPP), que também buscam se tornar mais competitivos.

Amplamente utilizados em embalagens flexíveis para alimentos, oscilando entre 20% até 30% de participação sobre o mercado total de embalagens flexíveis, os filmes de BOPP tornaram-se alvos de estudos para atribuir também a essa commodity no campo das resinas novas propriedades e características que ajudem a ampliar sua ampla gama de aplicações.

O executivo Aldo Mortara, gerente corporativo de tecnologia da Vitopel, empresa listada entre as dez maiores fabricantes de BOPP do mundo, explica: “Nós desenvolvemos tecnologia de coextrusão que nos permite promover variações nas características do BOPP para que possamos atender a um leque maior de aplicações no mercado de embalagens flexíveis para alimentos.”

Plástico, Extrusão - Setor de embalagem flexível se recria com o respaldo de novos grades e tecnologia
Indústria de alimentos é a maior consumidora da embalagem de BOPP

Dedicado ao desenvolvimento e implementação de novos projetos para o setor, desde a época da Votocel, adquirida pela Vitopel há mais de seis anos, Mortara comenta que, nos últimos três anos, os níveis de crescimento do BOPP têm se apresentado abaixo do crescimento do PIB (Produto Interno Bruto) do país, fato que intriga os empreendedores dessa cadeia e os incentiva a investir mais em novos desenvolvimentos.

“O nosso mercado está superofertado, e é difícil identificar exatamente o que está tomando o nosso share”, comentou Mortara. Dez anos atrás, as projeções de aumento no consumo de embalagens para o BOPP indicavam ser possível contar com generosos percentuais de crescimento anual, correspondentes a pelo menos duas vezes os níveis do PIB.

Na visão de Mortara, a explicação mais razoável perante a não-confirmação das projeções anteriores leva em conta o crescimento das importações brasileiras de produtos finais na área de alimentos, o maior usuário de embalagens de BOPP. Esse fato tem se confirmado há alguns anos, principalmente nos segmentos de massas, chocolates e biscoitos. Importados em grandes volumes, esses alimentos e guloseimas chegam ao mercado brasileiro embalados, prejudicando o consumo interno de filmes de BOPP – utilizados para a fabricação de embalagens e de outros produtos industriais –, atualmente estimado em torno de 130 mil toneladas/ano até 140 mil toneladas/ano, das quais, de acordo com os especialistas, pelo menos 80% se destinam a embalar alimentos.

Em razão de tais circunstâncias, Mortara observa que, embora o volume total de utilização dos filmes de BOPP não apresente níveis de crescimento proporcionais ao consumo de alimentos, suas aplicações se expandem, principalmente em virtude de inovações que estão sendo apresentadas aos convertedores e introduzidas no mercado de embalagens.

Para ilustrar, ele lembra o exemplo dos filmes de BOPP metalizados que substituem com vantagens as folhas de alumínio em muitas embalagens de alimentos, como sopas em pó e biscoitos, promovendo, com isso, significativas reduções nos pesos das embalagens, mensuradas entre 40% e 50%, além de ganhos de custo e de logística, decorrentes do fato de que as empresas podem transportar mais produtos e menos embalagens, propiciando uma consequente economia de frete.

“O alumínio é um material bastante protetivo e continua encontrando aplicações, por exemplo, no segmento de embalagens a vácuo para cafés, mas, por assegurarmos as propriedades de selagem ao BOPP metalizado, garantirmos a hermeticidade das embalagens, a preservação da qualidade dos produtos e a manutenção da crocância em se tratando de biscoitos, barras de cereais e outras porções individuais de alimentos, comercializados dentro do segmento de embalagens de conveniência, nossas posições de participação no setor continuam a ser mantidas”, comentou.

Além do emprego em filmes metalizados, as aplicações de BOPP também têm se expandido em rótulos e etiquetas confeccionados para diversos produtos que antes utilizavam papéis. “O BOPP biaxialmente orientado, coextrudado e submetido a estiramento apresenta excelentes propriedades mecânicas, confere alta resistência aos filmes e impõe alta barreira contra a umidade”, afirmou. Tais propriedades, no entanto, são consideradas básicas porque os filmes de BOPP já alcançam parâmetros de selagem mais potentes, ao embalar, por exemplo, gelatinas e outros produtos comercializados em pós.

“Os filmes coextrudados de BOPP proporcionam alto desempenho nas selagens automáticas, alta rigidez mecânica e alta barreira contra umidade, dispensando em muitos casos a utilização de estruturas convencionais em multicamadas, mas o nosso próximo passo na área de desenvolvimento será oferecer ao mercado filmes de BOPP com barreira também a gases, como o oxigênio”, comentou Mortara.

Considerado um dos grandes vilões causadores da oxidação dos alimentos e de sua deterioração em pouquíssimo tempo, o oxigênio teria seu ingresso restrito ou praticamente nulo nas embalagens confeccionadas com BOPP, propriedade de barreira antes assegurada pelas resinas de engenharia e filmes produzidos com EVOH, fluorpolímeros, copolímeros nitrílicos, poliamidas/náilons, poliésteres termoplásticos, entre outros.

“Os filmes de BOPP metalizados oferecem avanços e se consolidam em várias aplicações porque são mais econômicos e viabilizam a oferta aos consumidores de menores quantidades de produtos, que podem ser embalados em menores porções ou porções individuais de alimentos, uma forte tendência que está se impondo sobre o consumo, mas pretendemos inovar, oferecendo filmes de BOPP com barreira a gases e aromas, tal qual já encontramos nos filmes de poliésteres com propriedade de barreira, entre outros, propiciando, desse modo, novas oportunidades para o setor de embalagens flexíveis e também para o incremento das exportações brasileiras de alimentos”, afirmou o gerente de tecnologia da Vitopel.

A nova geração de filmes de BOPP com barreira ao oxigênio, contudo, está prevista para ser lançada somente em 2013. Por exigir conhecimento tecnológico e testes de aplicação, o desenvolvimento dos novos filmes deverá demandar mais algum tempo. Entretanto, os benefícios prometidos deverão compensar a espera, abrindo um novo capítulo à introdução de novos filmes nas embalagens de alimentos industrializados, que apresentam maior valor agregado em relação aos alimentos in-natura, que caracterizam grande parte das exportações, e cuja comercialização poderia render maiores divisas ao país.

Mais sustentáveis – O excesso de capacidade instalada em países do sul do continente, incluindo não só o Brasil, como também a Argentina e o Peru, sem dúvida tirou uma parcela da competitividade dos produtores de filmes de BOPP no país, segundo análise do diretor superintendente da Polo Films, Davide Botton.

Plástico, Davide Botton, diretor superintendente da Polo Films, Extrusão - Setor de embalagem flexível se recria com o respaldo de novos grades e tecnologias
Botton destaca produção com altíssima velocidade

As perdas, contudo, também são atribuídas às taxas cambiais desfavoráveis, ao excesso de tributação e aos custos de matérias-primas e de energia, que se tornaram muito elevados localmente. Por isso, a empresa considera obrigatória a missão de alcançar o topo da eficiência e da produtividade, operando com a máxima capacidade instalada, e até exportando os excedentes, pois a qualquer momento será preciso reinvestir em aumentos de capacidade, apesar da superoferta, porque é muito importante estar sempre na vanguarda da tecnologia, segundo ressalta o diretor.

Considerada pioneira na fabricação de filmes de BOPP na América Latina, por ter dado partida à primeira linha em 1980, com fornecimentos assegurados para a fabricação de embalagens de cigarros da Souza Cruz, a Polo Films, principalmente após ter sido adquirida, em 1995, pelo grupo Unigel, tem sido alvo de permanente atualização.

Os altos investimentos em modernização do parque industrial, realizados após a sua compra, culminaram com a inauguração de nova unidade fabril em Montenegro, no Rio Grande do Sul, uma escolha estratégica feita doze anos atrás, segundo reconhece o diretor, pela proximidade do polo de matérias-primas de Triunfo e do grande centro de consumo de Porto Alegre. Foto: Divulgação

“Iniciamos as operações em Montenegro com uma única linha de produção e com capacidade instalada de 18 mil toneladas/ano em 2000, enquanto, hoje, operamos com três linhas e com capacidade total de 80 mil toneladas/ano, recursos que estão disponíveis na fábrica de BOPP mais atualizada de toda a América do Sul, pela tecnologia de última geração e pelos maquinários novos de altíssima velocidade, com capacidade para produzir entre 400 metros e 500 metros de filmes por minuto, inclusive por coextrusão até cinco camadas”, destacou o diretor superintendente.

A centralização das operações em uma única unidade de produção – a unidade de Varginha-MG foi desativada em 2009 –, de acordo com Botton, também oferece vantagens para a mais alta eficiência e produtividade da empresa, tornando-a mais competitiva.

“O nosso grande diferencial em filmes de BOPP está na nossa capacidade de produzir com tecnologia de última geração e alta produtividade por coextrusão filmes com até cinco camadas de alta performance e termoencolhíveis”, informou Davide Botton.

As novas propriedades já constam de embalagens de alimentos consagrados, como os probióticos Yakult, empacotados com filmes de BOPP transparentes e termoencolhíveis, cortados e selados simultaneamente, evidenciando um exemplo de aplicação técnica de alto desempenho, que reúne seis frasquinhos envasados com os produtos.

“Nossos filmes de BOPP de alta barreira metalizados apresentam valores ao teste de vapor d’água menores do que 0.3 g/m2 por um período de 24 horas e também barreira à luz, preservando o aroma, o sabor e a crocância de alimentos, como biscoitos recheados, um exemplo de aplicação considerada crítica”, acrescentou Jaime G. de Araujo, gerente de desenvolvimento de mercado e assistência técnica da Polo Films.

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Filme de BOPP termoencolhível é utilizado em aplicação técnica

Contando com linhas de produção atualizadas, a empresa produz todos os tipos de BOPP, como metalizados, transparentes, brilhantes e foscos, e também filmes tratados a plasma dentro das metalizadoras, o que permite à camada de alumínio aderir melhor ao BOPP.

Apesar de responder por um grande número de inovações e de novos desenvolvimentos, a empresa, em razão dos contratos de confidencialidade firmados com produtores de matérias-primas, convertedores e indústrias usuárias finais, não divulga as particularidades técnicas presentes nas embalagens que propiciam vida mais longa aos produtos alimentícios.

No entanto, comentou Botton: “Podemos assegurar que nossos filmes para embalagens e rótulos podem agregar composições de aditivos e de resinas mais econômicas e que estamos trabalhando para ampliar o leque de aplicações do BOPP, promovendo substituições de embalagens rígidas confeccionadas em cartão e outros plásticos.”

Segundo Botton, os filmes de BOPP apresentam características de sustentabilidade muito interessantes: “A leveza do BOPP é bem maior em relação ao papel, papelão, plásticos rígidos e ao alumínio, e a sua densidade é 40% menor do que a do poliéster”, o que permite produções mais sustentáveis no setor de embalagens flexíveis.

Novos PP para BOPP – Segundo reconhece Alessandro Lima, gerente de desenvolvimento de produto da área de polipropileno da unidade de polímeros de Triunfo-RS, da Braskem, as resinas sofrem aprimoramentos constantes até para acompanhar a evolução das máquinas que operam, hoje, com velocidades superiores a 300 metros, 400 metros ou mais por minuto, elevando a produtividade no setor de filmes.

“Mas, para acompanhar, sem romper, as atuais velocidades de processamento das máquinas, os filmes se tornaram mais finos e sofreram modificações em prol do aumento da sua qualidade, o que nos motivou a desenvolver novos polipropilenos homopolímeros para alimentar os mercados do BOPP”, informou Lima.

Nessa esteira de novos desenvolvimentos, o especialista destaca: “Os nossos novos grades, que já estão disponíveis para metalização do BOPP, possuem alta eficiência, pois a boa qualidade das resinas é essencial para as novas aplicações, permitindo a boa aderência da metalização sobre o BOPP e a melhor ancoragem da camada de alumínio sobre os filmes.” Lançado alguns meses atrás, o polipropileno homopolímero HP-427J da Braskem proporciona a melhor metalização e a manutenção da barreira à umidade e a gases, como o oxigênio.

“O polipropileno tem alta barreira à umidade e uma moderada barreira a gases, mas, à medida que é submetido à metalização, a sua barreira à umidade se torna altíssima e a sua barreira a gases se torna alta, lembrando que não pode haver qualquer tipo de imperfeição na metalização, sob pena de não haver bloqueio da entrada do oxigênio e, por isso, é muito importante trabalhar com uma resina de melhor qualidade, e desenvolvida para metalização, pois as chances de ocorrer imperfeições diminuem consideravelmente”, comentou o gerente de produto.

Outro desenvolvimento com o PP assinado pela empresa permite fabricar embalagens com maior segurança quanto à inviolabilidade. Trata-se do polipropileno terpolímero Symbios 4102, direcionado à termosselagem do BOPP, em três, quatro e até cinco camadas. “A família Symbios atende às necessidades do mercado de filmes de PP termosseláveis para embalagens em linhas de empacotamento automático”, informou Lima.

Além de acompanhar as altas velocidades de processamento, essas resinas propiciam filmes com maior retenção de tratamentos superficiais, melhor desempenho nos processos de metalização e a coextrusão de filmes biorientados.

Novos recursos em máquinas – A extrusão de filmes tubulares registrou muitos avanços na última década. Segundo especialistas, isso ocorreu graças à introdução de algumas novas tecnologias e recursos periféricos ao processo, possibilitando dobrar a produção, reduzir drasticamente as variações de espessura dos filmes e também o consumo de energia elétrica das máquinas, permitindo aos convertedores trabalhar com maior tranquilidade e auferir maiores ganhos.

A introdução de anéis de resfriamento aerodinâmicos nas extrusoras, também conhecidos como anéis de ar de altíssima produtividade, representa um dos marcos, sob o ponto de vista do aprimoramento dessas máquinas. Equipadas com esses anéis de alta tecnologia importados, as máquinas conseguem dobrar a produção e ainda asseguram maior uniformidade aos filmes, contando também com sistema de controle automático de espessura.

“Os anéis de ar convencionais de fabricação nacional estabilizam e refrigeram o balão, reduzindo em pelo menos 50% as variações de espessura da gama de filmes fabricados, em geral compreendidos na faixa desde 10 mícrons até 250 mícrons por parede, e podem equipar as extrusoras monocamadas até as coextrusoras multicamadas”, informou Carlos Alberto Brito, gerente técnico da Rulli Standard.

Agregar um anel de ar importado e de altíssima produtividade no cabeçote da extrusora tubular, porém, tem custo relativamente elevado, e que pode ser equivalente a mais de 50% do preço de uma extrusora. Sem produção nacional, esses anéis de ar em geral são fabricados na Itália, Estados Unidos, Canadá e Alemanha, exigindo o pagamento de royalties para a licença de uso desse tipo de tecnologia nas máquinas nacionais, segundo Brito.

As indicações técnicas de uso desses anéis de ar se tornam, porém, compensadoras quando se trabalha com extrusoras de médio a grande porte, que produzem mais de 300 quilos/hora.

Para tornar mais eficiente e veloz a produção, os convertedores têm a opção, segundo Brito, de trabalhar com anéis de ar e/ou com matrizes de controle automático de espessura – em geral, também importadas. Por recomendação técnica, sugere-se a instalação de um anel de ar quando o objetivo é dar um bom incremento na produção, conduta, porém, aplicável às extrusoras de nova geração.

“Em alguns casos, pode-se adaptar o anel de ar de alta produtividade às extrusoras mais antigas, mas é preciso observar a capacidade máxima de bombeamento dessas máquinas, pois os ganhos em produtividade poderão não ser compensadores”, alertou.

Nos casos em que se pretende apenas diminuir as variações de espessura dos filmes, o recomendável é optar pela instalação de uma matriz ativa de controle automático de espessura.

A grande demanda do mercado brasileiro continua sendo por extrusoras simples para a produção de filmes em monocamada. “As extrusoras monocamada representam entre 70% e 75% das vendas, enquanto as vendas de coextrusoras para três camadas correspondem a 20% até 25%, cabendo às coextrusoras com cinco e sete camadas o equivalente a 5%”, calculou Brito.

Um dos últimos aprimoramentos realizados nas máquinas produzidas pela Rulli Standard evidencia os motores de altíssimo rendimento fabricados pela Weg. Trata-se, segundo Brito, de motores fabricados com tecnologia de ímã permanente, com potência de 150 c.v. e rolamentos com vida útil para 100 mil horas, e que estão sendo introduzidos tanto nas linhas de extrusão como nas de coextrusão, que operam com roscas com diâmetros até 80 mm.

“As nossas extrusoras monocamada para filmes tubulares, modelo EF dois e meio, equipadas com esses motores de altíssimo rendimento, alcançam produtividade de 240 quilos/hora com PEBDL, ou seja, uma produtividade absurda em relação ao seu porte”, afirmou.

Em virtude da potência do motor, da durabilidade do conjunto formado pela rosca e pelo canhão, e da sua versatilidade, esse tipo de extrusora é líder de vendas na Rulli Standard, tendo capacidade para produzir filmes esticáveis e contrácteis, técnicos para embalar alimentos, para a laminação de cadernos escolares, para proteção de eletrodomésticos, para uso no setor automobilístico, para produtos de higiene e para a fabricação de sacos de lixo.

Os modelos de extrusoras providos de cabeçotes especiais, denominados bi-flux – cabeçote semelhante ao das coextrusoras, com alimentação de apenas uma rosca –, como o EF 100 mm, conseguem alcançar patamares de produção em torno de 500 quilos/hora até 550 quilos/hora. “São máquinas extrusoras imbatíveis em produtividade. Sua aquisição se torna tão significativa que é como se o comprador estivesse adquirindo uma fábrica”, finalizou Brito.

 

 

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