Preformas

FABRICAÇÃO DAS PREFORMAS DE PET E SOPRO DAS PREFORMAS

Quando utilizarmos uma embalagem de PET, não percebemos a tecnologia envolvida no seu processo produtivo, tampouco as várias etapas necessárias até a obtenção do produto final.

Antes da garrafa, é necessário produzir uma PREFORMA. Trata-se de uma peça em forma de tubo – com rosca - que será, posteriormente, soprada para chegar ao formato final do produto – um frasco, um pote, uma garrafa e a absoluta maioria das embalagens de PET existentes.

A transformação da resina PET em garrafas, frascos ou potes ocorre em 7 etapas distintas:

“Secagem, Alimentação, Plastificação, Injeção, Condicionamento, Sopro e Ejeção do produto."

1- A secagem da resina é uma das etapas mais importantes e críticas. PET é um material higroscópico, que absorve água do meio ambiente durante seu armazenamento. A umidade do grão de PET pode atingir níveis elevados 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 conseqüente 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 160 / 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 entrada do secador);

- Normalmente o secador 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 muitos longos pode tornar essa degradação significativa.

2- A 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.

3- A plastificação é muito importante e delicada. Nesta etapa a resina PET muda de estado físico para ser injetado. Ele é aquecido e plastificado dentro do canhão da injetora com o auxilio 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.

4- Injeção, ou, a etapa de transferência da resina PET plastificada para o molde de preformas. O molde deve estar abaixa temperatura, devido à circulação em seu interior de água gelada. 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.

5- No condicionamento a preforma recebe um tratamento térmico diferenciado, aquecendo-se mais onde for necessário – conforme o desenho da embalagem - otimizando o sopro. Esse condicionamento pode ser realizado de duas maneiras diferentes, conforme o sistema adotado para o sopro das embalagens:

a) Um estágio (também conhecido como integrado ou ciclo quente)

b) Dois estágios (também conhecido como ciclo frio)

No sistema de um estágio (a) é possível variar mais a produção de formas e tamanhos para os frascos e garrafas, embora a produtividade seja inferior.

Neste sistema, a preforma segue do molde de injeção diretamente para o condicionamento a uma temperatura em torno de 100ºC.

No sistema de dois estágios (b) 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. Neste sistema, a preforma é injetada previamente. Para ser soprada, chega fria do estoque e entra no forno, onde a região a ser estirada será condicionada. Uma vez atingida à temperatura ideal, a preforma está preparada e otimizada para etapa seguinte.

6- No sopro, a preforma é colocada, geralmente com o auxílio de robôs, dentro do molde, cuja cavidade tem a forma final da embalagem.

Um pino penetra no gargalo da pré-forma para estirá-la, e é soprado o ar comprimido no seu interior. O corpo da preforma é inflado de forma controlada com a ajuda de uma haste de estiramento. Desta maneira, a pré-forma é estirada, orientando as moléculas de PET nas direções radial e axial, isto é, bi-orientada, até que se encoste à cavidade do molde de sopro e adquira sua forma final.

7- Finalmente, a embalagem soprada é retirada ou ejetada da máquina, pronto para o envase.

A produção das garrafas de preformas e de PET são normalizadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas através da ABNT NBR 15588:2008. O documento pode ser adquirido diretamente com a ABNT.

Fonte: http://www.abipet.org.br