Filmes multicamadas avançam

Filmes: Avanços nas máquinas e nas resinas oferecem benefícios adicionais aos multicamadas

Filmes multicamadas constituem o substrato básico de incontáveis produtos plásticos utilizados nos mais diferentes segmentos. Como persistem divergências no mercado sobre o exato significado do termo “multicamadas”, que alguns preferem reservar às estruturas multimateriais, informamos que nesta reportagem serão tratados como multicamadas todos os filmes elaborados com mais de uma camada, independentemente de conterem um ou mais polímeros.

Nas versões multimateriais, intensas demandas estimulam sua evolução no sentido de estruturas mais recicláveis; por sua vez, os multicamadas monomateriais consolidam cada dia mais plenamente uma posição já hegemônica em relação àqueles feitos com um único polímero.

No caso dos filmes multimateriais, a busca por produtos mais facilmente recicláveis obtém alguns êxitos. Um deles: com máquinas melhores e mais precisas, pode-se hoje reduzir a quantidade do EVOH, que confere alta barreira ao oxigênio, para índices inferiores a 9% nos filmes de barreira, tornando-os assim perfeitamente recicláveis, como explica Domênico Macchia Junior, diretor da Abief – Associação Brasileira da Indústria de Embalagens Plásticas Flexíveis e da produtora de embalagens flexíveis Videplast.

Até há algum tempo, podia ser preciso alocar percentuais maiores desse material, acima de 10%, ou até 15%, para corrigir as variações do equipamento e garantir o nível de barreira exigido para cada aplicação.

Com as máquinas mais modernas, dotadas de melhores desenhos de rosca, com 7% de EVOH é possível criar uma “barreira ótima”, ressalta Macchia Junior.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Macchia Jr.: embalagens exigem filmes com menor espessura

“Também existem agora vernizes que, dependendo da análise do produto e de suas necessidades, podem ser aplicados às estruturas de PE ou PP, proporcionando média e alta barreira”, acrescenta.

Além de reduzir a quantidade de EVOH, é atualmente possível também eliminar resinas de estruturas antes multimateriais, como faz a linha Nano Pack, desenvolvida pela fabricante de embalagens flexíveis Canguru, já utilizada em embalagens de pet food seco e lenços, que permite substituir por soluções feitas apenas de polietileno estruturas de embalagens que normalmente usariam também o PET.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Vanessa: linha evolui para reforçar barreira ao oxigênio

“Ainda neste semestre, lançaremos uma evolução dessa linha com maior barreira contra oxigênio, capaz de expandir seu uso no mercado de pet food – para produtos como biscoitos e bifinhos – e para algumas proteínas de alimentação humana”, destaca Vanessa Macarini de Oliveira, supervisora de P&D da Canguru.

Opções monomateriais

Existem diversas alternativas para substituição de filmes multimateriais, afirma Francisco Carlos Ruiz, engenheiro especialista de aplicações da Braskem. É o caso de embalagens de leite em pó, achocolatados, suplementos alimentares e pet food, hoje feitos com PE ao qual são adicionados materiais como BOPP e/ou polietileno tereftalato (PET).

Em 2023, relata Ruiz, a Braskem realizou um evento com a Masipack (fabricante de extrusoras), no qual convertedores foram desafiados a desenvolver embalagens para essas categorias de produtos utilizando apenas PE ou PP. “Constatamos que isso é perfeitamente viável”, salienta.

Para produtos como café e leite em pó, normalmente acondicionados em embalagens de BOPET e de PE – em alguns casos, há também BOPP metalizado –, é possível produzir embalagens apenas de PP, com um filme de BOPP de alta barreira laminado com um CPP (filme de PP por extrusão cast, que oferece excelente força de selagem), segundo Ruiz.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Ruiz: estrutura monomaterial tem reciclagem mais fácil

“Já fizemos testes e essa solução funciona perfeitamente para esses produtos”, ressalta. “Com ela também é possível utilizar quantidades menores de resinas, pois, embora a camada de BOPP seja mais espessa que a de PET, a de CPP pode ser reduzida em cerca de metade da espessura da camada de PE usada para selagem”, acrescenta.

Há ainda, prossegue o especialista da Braskem, coatings capazes de substituir o EVOH para conferir barreira a gases. “Esse coating não prejudica em nada a reciclagem, pois é base água, e o que sobra é uma camada nanométrica de sólidos que não atrapalha em nada a reciclagem, nem mesmo na cor, pois é transparente; tem até mesmo aprovação para contato com alimentos”, destaca Ruiz.

Também contribui para o desenvolvimento de soluções monomateriais as tecnologias de estiramento, que proporcionam melhores propriedades mecânicas e ópticas aos filmes. Caso da tecnologia de MDO (Machine Direction Orientation, ou estiramento monoaxial) do polietileno, já empregada no mercado brasileiro do pet food. “A Braskem também possui resina de PEAD para a produção do filme BOPE (orientação biaxial do polietileno), mas isso ainda está em fase desenvolvimento com o fabricante da máquina, a Bruckner, e em testes nos clientes”, revela Ruiz.

A tecnologia MDO como instrumento de viabilização de embalagens feitas apenas de PE é destacada também por Marcus Vinicius Carvalho, líder de Inovação e Cadeia de Valor para Embalagens na América Latina da Dow. Com ela é possível substituir, por exemplo, estruturas de PE e PET, ou PE e BOPP, por estruturas monomateriais de PE que podem ser utilizadas em embalagens de produtos como chocolate em pó.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Carvalho: MDO precisa contar com resinas de alto desempenho

“As resinas de alto desempenho da Dow permitem a produção de películas MDO com alto brilho, excelentes propriedades ópticas e altíssima rigidez”, enfatiza Carvalho.

Soluções monomateriais de PE também são possíveis com resinas da Dow que dispensam a adição dos filmes metalizados em aplicações como embalagens de café em pó e de pet food, solução já adotada por clientes, respectivamente, na Colômbia e no Brasil. “Ainda neste ano, teremos novidades no mercado brasileiro de café em pó e estamos mirando muito fortemente também os mercados de leite e chocolate em pó”, ressalta Carvalho.

Mais coextrusão

É acentuada, relata Silvio Davi Pires, gerente comercial da fabricante de extrusoras Rulli Standard, a tendência de migração de filmes tradicionalmente monocamadas para estruturas compostas por várias camadas coextrudadas (mesmo contendo apenas diferentes grades da mesma resina). Essa migração permite obter uma relação de custo/benefício bastante favorável às estruturas multicamadas coextrudadas.

Um filme monocamada, observa Pires, utiliza formulações que muitas vezes incluem seis ou mais grades diferentes de resinas, para processamento em uma única extrusora.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Pires: multicamadas apresentam espessura menor e mais uniforme

“Já com as estruturas coextrudadas, obtêm-se excelentes resultados utilizando de dois a seis materiais diferentes para cada extrusora, possibilitando mais opções de utilização de resinas, sendo possível, por exemplo, em um filme coex com três ou cinco camadas de poliolefinas, utilizar nas camadas centrais resinas de menor custo e em maiores percentuais”, ressalta Pires.

Filmes multicamadas coextrudados, ele prossegue, também permitem a obtenção de espessuras menores e mais uniformes, bem como a redução do tempo de ajuste e das perdas com refiles, pois os ajustes de largura e espessura são automáticos. “Além de reduzir os custos operacionais, máquinas de coextrusão também viabilizam a expansão do portifólio de produtos”, destaca o profissional da Rulli Standard, empresa que produz máquinas de coextrusão em duas, três, cinco ou sete camadas. Como exemplo “clássico” de filmes antes monocamadas, e hoje migrando para linhas de coextrusão, ele cita os termoencolhíveis.

A fabricante de extrusoras Windmöller & Hölscher hoje trabalha exclusivamente com máquinas de coextrusão em multicamadas.

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Mader: não faz mais sentido usar máquinas de camada única

“Não vemos mais sentido em máquinas monocamadas, pois o benefício de trabalhar com mais camadas é muito alto, ou até necessário, para a produção de embalagens modernas”, justifica Carsten Mader, diretor comercial da empresa.

A Windmöller & Hölscher, ressalta Mader, hoje disponibiliza extrusoras que, com a tecnologia MDO, produzem apenas com poliolefinas filmes que substituem os filmes de PET em laminados, que podem ser utilizados em aplicações como embalagens de pet food, café e snacks, entre outras. Fornece máquinas com essa tecnologia de estiramento também para filmes com necessidade de alta barreira, capazes de produzir filmes com até onze camadas, nos quais além de poliolefinas há a presença de EVOH ou PA.

“No Brasil, e em outros países da América Latina, temos diversas extrusoras com MDO já em operação”, relata o profissional da Windmöller & Hölscher, fabricante de extrusoras balão e planas para diversos gêneros de aplicações.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Extrusora Optimex II, da Windmöller & Höslcher, produz filmes com 3 ou 5 camadas

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Filmes multicamadas avançam: espessuras menores

Valendo-se de recursos de nanotecnologia, o Packing Group, afirma Paul Reiter, diretor comercial no Brasil, produz filmes stretch com até 36 camadas, reduzindo a espessura do filme para até 8 micrômetros, e podendo utilizar resina PCR, mantendo as principais propriedades e conferindo rendimento muito maior.

As 36 camadas são possíveis devido ao feedblock – “o coração da extrusora” –, que permite aumentar a quantidade de camadas. “Também utilizamos resinas PCR, entre 30% e 70% do total, em nossa linha Blue, para filmes técnicos e shrink”, complementa o diretor do Packing Group, que mantém oito fábricas no Brasil, onde produz filmes shrink, stretch embalagens para alimentos, linha agro, sacos entre outras aplicações (tem também uma unidade na Espanha).

Atualmente, destaca Macchia Junior, da Abief, grande parte dos volumes totais de filmes shrink é produzida em três ou cinco camadas, e os filmes stretch em cinco, sete ou mesmo nove camadas, pois assim é possível conseguir melhor qualidade do filme, downgauge (redução de espessura), aumento da resistência mecânica, entre outros benefícios.

“Mesmo para aplicações mais commodities, os novos projetos de investimentos para o aumento de capacidade de extrusão já contemplam coextrusoras de no mínimo três camadas, ou mesmo cinco camadas”, diz.

O downgauge, destaca Macchia Junior, é hoje perceptível em aplicações como filmes stretch e shrink, filmes que embalam arroz, filmes para termoformados, sacarias industriais, sacaria para pet food, filme para fraldas – bem como os próprios bags que embalam fraldas –, sacarias com barreira, tampas e fundos de embalagens para queijos e outros fatiados. A própria Videplast desenvolveu o filme VP 30, cuja espessura é cerca de 30% inferior à dos filmes com 75 ou 80 micrômetros que usualmente embalam arroz.

“Mantendo as mesmas propriedades mecânicas, ele permite embalar 36% mais arroz com a mesma quantidade de filme, além de possibilitar que a máquina trabalhe mais rapidamente”, afirma Macchia Junior.

Filmes coextrudados, ele relata, também ganham maior espaço porque surgem novas matérias-primas para composição do “sanduíche” do processo de coextrusão, capazes de permitir um downgauge que mantenha ou supere as propriedades mecânicas requeridas. “Já contamos com um mix de resinas, novas tecnologias de produção, catalisadores, que nos permitem mudanças de estruturas, downgauge, resistência térmica”, acrescenta o dirigente da Abief.

Mader, da Windmöller & Hölscher, projeta a possibilidade de usar filmes multicamadas para substituir plásticos rígidos, ou como alternativas a outros materiais, em segmentos de mercado nos quais eles ainda não estão presentes, algo que começa a ocorrer em segmentos como os sabões líquidos, tradicionalmente envasados em embalagens rígidas, e em stand-up pouches.

“Embalagens desse tipo são ótimas candidatas para aplicação de filmes mono-orientados”, destaca.

Ruiz, da Braskem, lembra que filmes multicamadas vêm sendo trabalhados há mais de meio século, e se desenvolveram porque os diferentes materiais neles alocados agregam a eles excelentes características de qualidade e desempenho.

“Mas a estrutura monomaterial é o caminho a ser seguido, pois filmes com camadas contendo outras resinas prejudicam a reciclagem mecânica e, em uma reciclagem química, geram altas quantidades de cinzas, o que compromete a viabilidade econômica desse tipo de operação”, argumenta.

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Embalagem premiada para cortes suínos tem várias camadas de PE

Carvalho, da Dow, fala das estruturas multicamada, mesmo em filmes monomateriais, como sendo hoje “a regra do jogo”, pois permitem combinar melhor as necessidades de desempenho com o custo. Para endossar essa afirmação, recorre a uma aplicação multicamadas desenvolvida com diferentes resinas de PE da Dow e utilizada em embalagem de picanha suína congelada da marca Aurora, que foi premiada no ano passado pela Associação Brasileira de Embalagem (Abre).

Filmes: Avanços oferecem benefícios aos multicamadas ©QD Foto: Divulgação
Prim: camadas coextrudadas ajudam a reduzir custos

O filme tem elasticidade de 20% e permite a aderência ao produto e o retorno à forma original sem a necessidade de aplicação de calor para o encolhimento. “Ela oferece maior elasticidade com menor consumo de água e energia”, observa Carvalho. A embalagem foi desenvolvida em parceria com a Videplast.

Coordenador de engenharia da Canguru, Erlei José Prim também ressalta que a evolução das resinas, hoje disponíveis em versões com propriedades de barreira e mecânicas diferenciadas, mais aptas à selagem a temperaturas menores, especialmente em PE, favorece o desenvolvimento de melhores estruturas no formato coex.

“Maior número de camadas é importante para se conseguir propriedades adicionais e diminuir custos”, finaliza.

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