A fabricação das preformas de PET
A transformação da resina PET em preforma passa por 4 etapas:
Secagem
A secagem da resina é uma das etapas mais importantes e críticas. O PET é um material higroscópico, que absorve água do meio ambiente durante seu armazenamento. A umidade dos grãos de resina PET pode atingir níveis de até 0,6% em peso, se expostos sem nenhuma proteção às intempéries por longos períodos.
Na prática, se a resina for mantida em locais fechados por curtos períodos de tempo, o valor de umidade é normalmente menor, podendo ser inferior a 0,1%. Se a resina for submetida à fusão com esses níveis de umidade, sofre uma rápida degradação (hidrólise), reduzindo o seu peso molecular, o que é refletido na perda da viscosidade intrínseca (VI) e consequente perda de suas propriedades físicas.
Portanto, a secagem cuidadosa e controlada das resinas PET é uma operação essencial antes de sua transformação. As recomendações práticas para se ter um processo de secagem eficiente e confiável são:
- Manter a temperatura efetiva dos grãos entre 160ºC / 180ºC (medida na saída do secador);
- A temperatura do ar seco não deve exceder 190ºC (medido na entrada do secador). Esse limite deve ser respeitado para evitar degradação termo-oxidativa que é muito rápida acima desta temperatura. Este fenômeno, quando ocorre, é percebido através do amarelamento do grão;
- O ponto de orvalho deve ser inferior a -30ºC (medido na saída do secador);
- Normalmente o secador/desumidificador é operado acima de 3 Nm3(cúbicos) de ar/kg de PET/h, na temperatura e ponto de orvalho de operação;
- O tempo de residência dos grãos deve ser superior a 4h. Na faixa de temperatura recomendada para a secagem, a velocidade de degradação termo-oxidativa é baixa, mas o uso de tempos muito longos pode tornar essa degradação significativa.
Alimentação
É a transição entre o silo que armazena a resina e a entrada do PET na injetora. Nesta etapa, quando necessário, são dosados aditivos à resina PET (protetores aos raios ultravioleta, concentrados de cor, etc.), através de equipamentos específicos para esta finalidade.
Aqui o material está sólido, seco e a uma temperatura, preferencialmente, acima de 100°C.
Plastificação
É muito importante e delicada. Nesta etapa, a resina PET muda de estado físico para ser injetada. O PET é aquecido e plastificado dentro do canhão da injetora com o auxílio de um parafuso sem fim, com passo de rosca e zonas de pressão bem determinados.
As temperaturas de trabalho, geralmente controladas por resistências, variam conforme o equipamento e estão entre 265 e 305°C.
Injeção
Etapa de transferência da resina PET plastificada para o molde de preformas. O molde deve estar a baixa temperatura, devido à circulação em seu interior de água gelada e também permitir o menor atrito interno do material. O PET no molde de injeção endurece rapidamente devido a esta baixa temperatura. Se o resfriamento fosse lento, o PET poderia retornar parcialmente ao estado cristalizado, podendo debilitar algumas propriedades do produto final.
Ao final desta etapa, a preforma está pronta, com o gargalo em sua forma definitiva e o corpo que, na etapa seguinte, será transformado no corpo da embalagem final.
Fabricação das garrafas e frascos: o sopro das preformas
Se você já leu sobre as quatro etapas de fabricação da preforma a partir da resina PET, o passo seguinte é a produção da garrafa propriamente dita, que passa por mais três etapas:
Condicionamento
- Um estágio (também conhecido como integrado ou ciclo quente)
- Dois estágios (também conhecido como ciclo frio)
No sistema de um estágio é possível variar mais a produção de formas e tamanhos para os frascos e garrafas, embora a produtividade seja inferior. A preforma segue do molde de injeção diretamente para o condicionamento a uma temperatura em torno de 100ºC.
No sistema de dois estágios, a prioridade é a velocidade de produção, assim, as preformas são injetadas (primeiro estágio) em grandes quantidades e estocadas, sendo enviadas posteriormente para o local onde o sopro será feito (segundo estágio) conforme a necessidade. A preforma é injetada previamente. Para ser soprada, chega fria do estoque e entra no forno de radiação de lâmpadas infravermelhas , onde a região a ser estirada será condicionada. Uma vez atingida a temperatura ideal, a preforma está preparada e otimizada para a etapa seguinte.
Sopro
A preforma é colocada, geralmente com o auxílio de robôs, dentro do molde, cuja cavidade tem a forma final da embalagem. Uma haste penetra no gargalo da preforma para estirá-la, e é soprado o ar comprimido, de pré-sopro, com pressões mais baixas, no seu interior. O corpo da preforma é inflado de forma controlada com a ajuda de uma haste de estiramento. Desta maneira, a preforma é estirada, orientando as moléculas de PET nas direções radial e axial, isto é, bi-orientada, até que encoste no fundo do molde, quando entra o ar de alta pressão na cavidade do molde de sopro, empurrando o material contra as paredes do molde até que adquira sua forma final, ou seja, a garrafa.
Finalmente, a embalagem soprada é retirada ou ejetada da máquina, pronta para o envase, ou seja, quando recebe o produto que será comercializado.
A produção de Garrafas de PET é normatizada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas através da NBR15395:2006. O documento pode ser adquirido diretamente com a ABNT.
Os benefícios das garrafas, frascos e outras embalagens de PET
Quando o consumidor opta por um produto, a embalagem, naturalmente, vai junto. Ela faz parte do produto e muitas vezes não pode ser separada antes do término do consumo daquilo que realmente interessa: o que está dentro da embalagem. Neste momento, o consumidor pode optar entre simplesmente jogar sua embalagem no lixo ou dar a ela o destino correto, para o qual foi concebida: a reciclagem.
As embalagens de PET são 100% recicláveis e de ótima performance ambiental. Representam o mais moderno conceito de embalagem e oferecem inúmeros benefícios ao longo da cadeia de produção e consumo:
Para o Consumidor:
- São extremamente leves, permitindo que grandes volumes sejam carregados com facilidade;
- Transparentes, permitem visualizar o produto que será consumido;
- Possuem sistemas de fechamento eficientes;
- Inquebráveis, permitem que crianças possam usá-las;
- Preservam o produto até o fim do consumo;
- Evitam desperdício;
- Democráticas, estão presentes em artigos destinados a todas as classes;
- Com o barateamento dos custos de produção, os produtos tornaram-se mais acessíveis;
- São 100% recicláveis e podem ser facilmente separadas de outros produtos.
Para a Indústria e Comércio:
- São brilhantes e chamativas;
- O sistema produtivo versátil permite variedade de formas;
- Não quebram na linha de produção;
- Evitam desperdício de material, embalagem e produto;
- Possuem ótima resistência química, permitindo o envase dos mais vairados produtos;
- Leves, tornam o transporte mais eficiente.
Para o Meio Ambiente e em especial a Reciclagem
- A resistência permite carregar muito mais produto que embalagem – as garrafas de PET têm a melhor relação peso/conteúdo do mercado;
- Num caminhão carregado, as embalagens de PET ocupam apenas 2% da carga, enquanto algumas embalagens ocupam até 48% do peso – ocupando desnecessariamente o lugar do produto;
- Nos sistemas retornáveis, esse peso morto ainda tem que voltar para a fábrica do produto, gerando ainda mais emissões de CO2 e outros gases de efeito estufa;
- A garrafa de PET para 2 litros de refrigerante tem, em média, apenas 40 gramas. Uma garrafa de vidro de 1 litro para refrigerante pode pesar mais de 1000 gramas;
- O sistema de fechamento eficiente evita desperdício, o que também é ambientalmente correto;
- Para produzir 1 litro de bebidas em PET, apenas 2 litros de água são usados, incluindo a água que está na bebida;
- Sistemas retornáveis utilizam até 4 a 6 litros de água para cada litro produzido. Isso é devido à água necessária para a lavagem das garrafas e dos engradados que as transportam;
- São inertes e não geram chorume em lixões e aterros, o que preserva a água subterrânea e os rios;
- Por serem leves, usam o mínimo de matéria-prima na sua fabricação, além de economizar muito combustível e evitar a emissão de gases de efeito estufa.
Estas últimas quatro características das embalagens de PET representam o que há de mais importante para o meio ambiente, segundo a Organização das Nações Unidas (ONU):
evitar o efeito estufa e preservar a água.
Todos podemos contribuir para que as embalagens de PET sejam efetivamente recicladas, aumentando e potencializando todos os benefícios acima: basta separar e encaminhar as garrafas e frascos para a reciclagem.