Embalagens Flexíveis - Coleção Quattor - Vol. 1

Lista de fi guras xxiAbreviações e acrônimos xxiii

1Matérias-primas e produção 1

Petroquímica 1 Preços 1 Nafta 2 Eteno 4 Celulose 5 Celuloses químicas 5 Celulose de sulfato (craft) 5 Filme de celulose 6 Papel 7 Papéis para embalagens fl exíveis 7 Papel-alumínio 8

2Materiais fl exíveis 11

Poliolefi nas 13 Tipos de plásticos fl exíveis 15 Outros materiais 16 Conversão de plásticos fl exíveis 17 Polietileno 18 CPP (PP cast) 18 PA 19 PET 19 PVC 20

Celulose 21

conteúdo

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Embalagens fl exíveisxviii

Materiais para embalagens-barreira 21 Copolímero de etileno e álcool vinílico 21 Filmes de poliacrilonitrila 22 PCTFE 22 PVOH, fi lme metalizado 22 Polietileno 22 Polipropileno 22 PVdC – poli(cloreto de vinilideno) 22 Materiais de substrato de alta barreira 23 EVOH 23 PVdC 25 Alguns desenvolvimentos de polímeros 26 Polímeros metalocenos 26 Implicações nas embalagens fl exíveis 29 Frutas e vegetais 29 Inconvenientes de desenvolvimento – processo, custo, patente 30 A tecnologia 31 Outros polímeros 33 Biopolímeros 33 Policetonas alifáticas 34 Polímeros líquido-cristalinos (LCPs) 34

3 Filmes 35

Tipos e processos de manufatura de fi lmes 36 Filmes cast (planos) 36 Filmes soprados 37 Filmes em multicamadas (alta barreira) 38 Filme coextrudado 39 Filme laminado 40 Filme metalizado 42 Filmes inteligentes 43 Poliestirenos orientados (OPS) 44 Filmes para micro-ondas 44 Filmes comestíveis e solúveis 44 Redução de espessura 44

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conteúdoxix

4 Inovações em materiais fl exíveis 47

Embalagem de atmosfera modifi cada (MAP) 47 Exemplos comerciais 49 Embalagem ativa 50 Alimentos frescos 50 Alimentos processados 51 Sistemas de embalagem ativa 51 Outros desenvolvimentos 53 Filmes-barreira 54 Embalagem inteligente 56 Plásticos inteligentes para embalagem 56 Filme antimicrobiano 57 Filmes de embalagem antimicrobianos 58

5 Embalagens fl exíveis para o varejo 59

Bolsas plásticas (pouches) 59 Exemplos comerciais 61 Tampas/Selos 66 Sacolas 68 Embalagem bag-in-box (“sacola na caixa”) 69 Embalagens stick packs (“tipo palito”) 69 Dispositivos refecháveis (reclosable devices) 70 Latas fl exíveis 72 Embalagens formatadas 74 Sacaria 74 Sacos de PE 75 Sacos de PE heavy duty (normas de segurança) 75 Multiembalagens 76 Filme de envolvimento (wrapping) 78 Termoencolhíveis (shrink sleeves) 79 O mercado de rótulos 80

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Embalagens fl exíveisxx

6 Impressão em embalagem fl exível 83

Rotogravura 84 Flexografi a 86 Offset 88 Impressão digital 91

7 Equipamentos de embalagem fl exível 95

Calandragem 95 Extrusão 97 Extrusão de fi lme soprado (blow) 98 Extrusão por matriz plana (cast) 100 Coextrusão 100 Termoformagem 101 Vacuoformagem 102 Termoformagem com pressão positiva 102 Termoformagem/envase/selagem 102 Laminação 102 Filmes metalizados 104 Conversão/envase/selagem 105

8 Aspectos legais relacionados a embalagens fl exíveis 107

Materiais em contato com alimentos 108 Atividades atuais – Futuro possível 109 Reciclagem 109 Legislação europeia 109 Legislações nacionais 111

9 Mercados de uso fi nal 117

Alimento fresco 117 Carnes e aves 117 Vegetais 118

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conteúdoxxi

Alimentos congelados 119 Batatas congeladas 119 Sopa 120 Queijo 121 Produtos assados 121 Pão 121 Lanches e guloseimas (snack foods) 123 Biscoitos 123 Bolos 123 Café e chá 123 Confeitos 124 Alimentos secos 124 Produtos farmacêuticos 125 DIY (“faça você mesmo” etc.) 127 Detergentes domésticos 127 Rotulagem/etiquetagem 127

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Geralmente nos referimos a embalagens fl exíveis como a manufatura, o suprimento e a con versão de fi lmes plásticos e celulose, folhas de alumínio e papéis, que podem ser usa dos, separadamente ou em combinação, em embalagem e rotulagem de peças primárias de ma deira; aplicações de não alimentos, tais como bricolagem, “faça-você-mesmo” e detergentes ca seiros, e em alguns outros nichos não alimentícios, como embalagens medicinais e far macêuticas. Este capítulo dedica-se a explicar, em termos simples, o método básico de produ ção primária de polímeros usados para fazer embalagens fl exíveis, partindo de suas matérias-pri mas.

Com exceção do fi lme regenerado de celulose, acetato de celulose e de seus subvariantes, todos os plásticos provêm do vasto fi lão petroquímico. Por isso, o preço da matéria-prima para embalagem fl exível depende do preço do petróleo.

O PVC – poli(cloreto de vinila) – é um caso especial em que cerca de 50% do peso consiste de átomos de cloro, que são provenientes do cloreto de sódio ou da água do mar. Os princi-pais blocos ou matrizes de construção para produzir plásticos são o eteno e o propeno, que são obtidos pelas refi narias petroquímicas (catalytic cracker). A manufatura de plásticos representa somente uma pequena porção (4%) do consumo mundial total de petróleo.

Entretanto, mesmo que esse padrão não tenha sido modifi cado consideravelmente no passa-do, ele pode ter outros usuários fi nais, assim como outras formas de matérias-primas ou outras fontes de energia. Enfi m, embora a indústria de embalagem fl exível não seja tão importante para a indústria do petróleo – o petróleo e sua cadeia –, a indústria de produtos refi nados de petróleo, em contrapartida, tem bastante relevância para a indústria da embalagem fl exível.

PetroquímicaPreços

O suprimento de petróleo para mercados tanto nos países desenvolvidos como nos subde-senvolvidos é surpreendentemente estável, se considermos o fato de que uma grande porção

1matérias-primas e

produção

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capítulo 1 – matérias-primas e produção3

Glossário petroquímico

Etileno (C2H4) O mais simples alqueno com dois átomos de carbono é um gás infl amável e incolor. Ele é feito industrialmente pelo craquea-mento de uma fração, tipicamente nafta, da destilação fracional do petróleo. É usado, muitas vezes, na manufatura de outros produtos químicos, por exemplo, na hidratação direta do eteno fornece etanol, enquanto a oxidação fornece óxido de eteno e daí etano-diol 1,2 (anticongelante comum). A polimerização gera polietileno.

Craqueamento Craqueamento é o processo pelo qual uma grande molécula é quebrada em moléculas menores. A molécula inicial quase sem-pre é um alcano obtido pela destilação fracional do petróleo, e as moléculas do produto são alcanos e alquenos menores, como C8H18 >> C6H14 + C2H4.

O craqueamento térmico envolve aquecimento do alcano entre 800 ºC e 1.000 oC, algumas vezes na presença de vapor superaquecido. O mecanismo da reação envolve radicais. Outro tipo de craquea-mento é o catalítico, que não requer altas temperaturas: 500 oC é comum, mas necessita de um catalisador, como sílica (SiO2) ou alumina (Al2O3). O mecanismo é menos certo, mas pode envolver carbonatações. A maior diferença é que as moléculas de carbono sofrem mais rearranjo no craqueamento catalítico.

Nafta Uma fração de petróleo obtida pela destilação fracional. Dife-rentes empresas petroquímicas usam diferentes nomes para as frações que têm de cinco a dez átomos de carbono; a faixa entre cinco e oito é chamada muitas vezes de ”gasolina”; a que tem de nove a dez é denominada ”nafta”. A nafta contém principal-mente alcanos, tanto de cadeias lineares como ramifi cadas. Ela é atualmente a matéria-prima favorita para refi nar pelo processo de craqueamento.

A nafta é a matéria-prima mais comum enviada a unidades de craqueamento de nafta

para a produção de eteno. Um típico fornecimento de nafta contém uma mistura de hidro-

carbonetos parafínicos, naftalênicos e aromáticos com peso e estrutura molecular variados.

Sua composição varia consideravelmente e tem signifi cativo impacto sobre o eteno e os

rendimentos conexos de eteno.

Se é requerido um alto rendimento de eteno, então é preferível ter alta concentração de

parafi na normal na nafta. Parafi na normal e não normal se decompõem em eteno no cracker,

mas o rendimento do eteno pela parafi na normal é muito maior.


Um dos segmentos que mais cresceu na indústria de embalagens é o de embalagem

fl exível, em particular, as embalagens plásticas fl exíveis. O desenvolvimento tecnológico

em plásticos fl exíveis permitiu ao material conquistar a fatia de mercado que antes era das

embalagens de papel, principalmente da caixa corrugada rígida. Embalagens plásticas fl exí-

veis ainda estão em pleno desenvolvimento, com lançamentos frequentes de novas resinas,

estruturas de fi lmes e métodos de conformação e enchimento.

Novos produtos plásticos e novas aplicações para produtos existentes chegam constante-

mente ao mercado. Enquanto a maioria dos fl exíveis é produzida por polímeros commodities,

um número cada vez maior de sofi sticadas estruturas multicamadas e combinações de

substratos surge no mercado.

A embalagem na Europa Ocidental é um grande negócio: abrange mais de 1% do Produto

Interno Bruto (PIB) regional. O plástico é o segundo mais importante material na Europa –

depois do papel e do papelão. É também o mais dinâmico, com crescimento baseado em

tendências históricas: algo entre 4% e 5% ao ano. O componente fl exível dispõe de aproxi-

madamente 30% de todas as vendas de embalagem plástica na Europa Ocidental. Em sua

defi nição mais ampla, isso inclui vendas de fi lmes stretch termoencolhíveis, pallets e encolhi-

mento de colação, sacolas de transporte, sacos agrícolas e de lixo, limpeza e lavanderia a seco,

revestimentos indus triais, sacos para carga pesada (conforme norma legal), fi lme-bolha, fi lme

de correio, embalagem fl exível convertida, usada principalmente para produtos de consumo,

como alimentos, produtos de mercearia, DIY (“faça você mesmo”) e cuidados com saúde.

De acordo com as estimativas da Pira, em 2002, os fi lmes plásticos representaram cerca

de 78% dos materiais de embalagem fl exível usados na Europa Ocidental.

Os principais materiais de embalagem fl exível são: polietileno (PE), polipropileno biorientado

(BOPP), fi lme cast de polipropileno (PP), poliamida (PA), poli(cloreto de vinila) (PVC),

poli(etileno tereftalato) (PET), celulose, papel-alumínio e papéis.

2materiais

fl exíveis


capítulo 2 – materiais fl exíveis15

Figura 2-1Monômeros (continuação)

H

HC C

Cl

H

H

HC C

C H

H

6 5

Monômero vinil cloro:

Monômero estireno:

Tipos de plásticos fl exíveisAs embalagens de plásticos fl exíveis benefi ciam-se da ampla gama de polímeros disponíveis,

cada um com sua própria combinação de propriedades físicas e químicas. Esses polímeros podem ser usados sozinhos, em combinação com outros polímeros ou com outros materiais, como alumínio ou papelão. Segue uma análise de como esses materiais podem ser usados:

� Monomaterial – sacolas de compras, embalagem de guloseimas/embalagens para torção.

� Multicamadas de polímero – recipiente/refi l de detergentes, grandes sacolas de PP com forros de PE, bolsas de sangue/fl uidos.

� Combinados com outros materiais – fi lme metalizado, forro PE em tambor de aço, embalagens “sacola na caixa” (bag-in-box).

Polietileno – O PE é produzido de diversas formas. O polietileno de alta densidade (PEAD) é usado tanto para embalagens fl exíveis quanto para embalagens rígidas. Nas aplicações fl exíveis é aproveitado na manufatura de fi lmes soprados e moldados para muitos itens ali-mentícios. O polietileno de baixa densidade (PEBD), por sua vez, é utilizado na manufatura de revestimentos industriais (industrial liners), barreiras de vapor, fi lmes para coberturas encolhíveis e esticáveis, enquanto o polietileno linear de baixa densidade (PELBD) é usa-do na manufatura de fi lmes esticáveis/aderentes, bolsas de mercearias e sacaria industrial (heavy duty).


Muito do crescimento em embalagem fl exível é atribuído ao aumento do uso de fi lmes e à manufatura de melhores resinas que produzem fi lmes com uma ampla gama de aplicações, diferentemente do que aconteceria em épocas anteriores.

A indústria de fi lmes testemunha um crescimento na popularidade de fi lmes plásticos orientados, que agora são usados extensivamente em embalagens fl exíveis. Filmes de polipro-pileno (PP) biorientados são o maior segmento do mercado de fi lme orientado, com consumo global de mais de 2,24 milhões de toneladas em 2002.

A tecnologia de orientação é usada extensivamente no processamento de plásticos para virtualmente melhorar todas as fi bras plásticas no mercado atual. Usuários fi nais de fi lmes e fi bras podem não ter consciência do uso da orientação, mas os produtos de fi bra e fi lme que eles usam são signifi cativamente melhorados por essa tecnologia. A resistência tênsil, a tenacidade e as propriedades de barreira são apenas algumas das muitas propriedades melhoradas – de três a quatro vezes mais – se comparadas às de seus equivalentes não orientados.

Um outro benefício da orientação é que ela pode criar características de encolhimento em fi lmes. As moléculas de fi lme plástico, se esticadas na correta temperatura, reterão uma memória para retornar à sua forma original. Logo, fi lmes orientados na correta temperatura refl uirão à sua forma original quando reaquecidos.

Uma variedade de resinas plásticas pode ser processada ou orientada para criar um fi lme encolhível. Resinas de PVC, poliéster, PP e de polietileno (PE) são muito populares, usadas como matéria-prima para fi lmes orientados e processadas para formar fi lmes encolhíveis. Entretanto, cada família de resinas e seus resultantes fi lmes encolhíveis têm suas próprias exi-gências de processamento, suas próprias características e seu próprio nicho de mercado.

O poli(cloreto de vinila) – PVC – orientado é uma escolha popular para películas/lacres de segurança (security sleeves), que encolhem ao redor do fechamento de frascos para produtos

3fi lmes


capítulo 3 – fi lmes41

Adesivos de primeira geração – Os primeiros adesivos laminados sem solventes desen-volvidos foram produtos de poliuretano curáveis por umidade. Esses adesivos são feitos de prepolímeros de isocianatos, produto resultante de uma reação entre poliol e isocianato excedente. Os prepolímeros possuem grande viscosidade, o que fornece excelente resistência de ligação, mas requerem uma temperatura de aplicação que vai de 90 oC a 100 oC. O ade-sivo é revestido no fi lme primário e a umidade atmosférica reage com os grupos isocianatos excedentes para curar (reticular) o adesivo depois de o fi lme secundário ter sido acoplado ao fi lme primário; o corte pode ser feito usualmente após 24 a 72 horas.

Mecanismo de cura de primeira geração:

R-NCO + H2O = R-NH

2 + CO

2

R-NH2 + R’-NCO = R-NHCOHN-R’

Os problemas encontrados no uso de adesivos de primeira geração são bolhas na lami-nação, uma aparência nublada em fi lmes transparentes e inconsistência da taxa de cura. As bolhas são produzidas pelo subproduto da reação de cura, o dióxido de carbono, e podem fi car aprisonadas quando fi lmes de alta barreira são laminados. O teor de umidade atmosférica que entra em contato com o adesivo durante o revestimento pode levar a uma aparência nublada. Frequen temente, a umidade é aplicada ao fi lme primário por aspersão, acelerando a taxa de cura. Esse procedimento aumenta, porém, o grau de opacidade do fi lme. Essa aparência nublada é facilmente vista em laminações transparentes e nas áreas de janela de embalagens transparentes de estruturas impressas.

Adesivos de segunda geração – O próximo grande avanço em adesivos de laminação sem solventes foi o desenvolvimento de adesivos de poliuretano bicomponentes, constituídos de um prepolímero de poliuretano e de um poliol, ambos de baixa viscosidade. Os componentes são misturados à temperatura ambiente em uma unidade de dosagem e mistura, e bombeados para dentro da estação de revestimento do laminador por meio de um misturador estático em linha. A unidade de dosagem e mistura, o misturador estático, assegura que a correta proporção de componentes esteja presente e completamente misturada para promover uma taxa de cura consistente.

Mecanismo de cura de segunda geração:

R-NCO + HO-R’ = R-NHCOO-R’

Os problemas encontrados no uso de adesivos de segunda geração foram baixa adesivi-dade inicial e presença de altos teores de monômero residual. A baixa adesividade inicial é resultado da baixa viscosidade dos dois componentes adesivos, o que signifi ca que controles mais rigorosos do laminador são necessários para prevenir laminações contra tunelamento (tunnelling) antes de o adesivo ter a chance de curar. A fi ssura da laminação só pode ter lugar depois de 12 a 48 horas de tempo de cura. O alto residual de monômero isocianato causa um fenômeno conhecido como antisselagem. Isso ocorre quando monômero isocianato migra por meio de um fi lme selante fl exível, como PE, e reage com a umidade atmosférica. Essa reação cria uma camada de poliureia muito dura e termicamente estável que pode tornar o


O crescimento no uso de embalagens fl exíveis foi auxiliado em grande medida pelo de sen -volvimento de novos e melhores tipos de fi lmes, que aumentaram a variedade de aplicações. Dado o desenvolvimento de fi lmes e polímeros de nova geração, no curso dos próximos meses e anos, nós podemos esperar ver um maior uso de fi lmes com ingredientes ativos, bem como de fi lmes inteligentes (smart), fi lmes antimicrobianos e fi lmes baseados em metalocenos.

Desde os anos 1990, a velocidade das linhas operando com metalocenos transformou fi lmes de embalagem de polipropileno biorientado (BOPP) e polietileno linear de baixa densidade (PELBD) usados no envolvimento de frutas e vegetais frescos, alimentos secos, carne e queijo. Investimentos nessa tecnologia ganharam espaço na Europa e recentemente houve grande incremento na sua disponibilidade.

Houve avanço no uso de embalagens ativas, embalagens inteligentes e embalagens de alta barreira, as quais demandaram novos desenvolvimentos de tecnologias de fi lme ou adaptações às maneiras como as embalagens fl exíveis eram usadas.

É evidente que, com o desenvolvimento de novos polímeros, o uso da embalagem fl exível aumentará no futuro, à medida que transformadores e consumidores encontrem maneiras inovadoras de embalar seus produtos.

Embalagem de atmosfera modifi cada (MAP)Em anos mais recentes, a indústria de plásticos desenvolveu novas tecnologias de ca-

tálise para fabricar resinas usadas em fi lmes respiráveis para sistemas de embalagem de atmosfera modifi cada (MAP), conferindo aos processadores mais opções para conservar produtos frescos recém-cortados.

A premissa da MAP é, de fato, simples. Depois que o produto é colhido, ele continua a viver e respirar, consumindo oxigênio e expelindo dióxido de carbono no processo de conversão de

4inovações em

materiais fl exíveis


Embalagens fl exíveis56

� Vapor d’água (umidade): uma resina com WVTR de menos que 0,10 mg/dia. Filmes de barreira bastante baixa têm WVTR maior que 0,10; WVTRs de baixa barreira são de 0,06 a 0,1; de barreira intermediária, de 0,03 a 0,06; e fi lmes de alta barreira têm valores de WVTR de 0,03 ou menor. Atualmente, o melhor fi lme de barreira à umi-dade é o PTCFE, que tem valores de WVTR mais baixos que 0,03 para a maioria das estruturas, além de ser a única legítima resina de fi lme de barreira à umidade.

Entretanto, a permeabilidade e outras propriedades de barreira podem mudar como resultado de uma série de variáveis, as quais incluem condições ambientais (particularmente temperatura e umidade), tipo exato de plástico de barreira, estrutura particular de embala-gem (incluindo outros materiais, polímeros de camada de ligação, adesivos etc.), condições de processamento executadas pelo processador ou usuário fi nal, por exemplo, embalagens autoclaváveis ou de enchimento a quente.

Embalagem inteligentePolímeros inteligentes correspondem a uma das famílias dos numerosos novos materiais

“inteligentes”. Eles combinam sensores, atuadores, processamento de informação e armaze-nagem de energia/funções de conversão em um material ou sistema de material composto. O material inteligente é capaz de detectar uma mudança em seu ambiente (por exemplo, a chegada de uma corrosão) e atuar com uma resposta apropriada (como liberar um inibidor de corrosão) automaticamente, tornando-se autopotencializado.

Há muitos polímeros que possuem (ou têm condições de possuir) uma ou mais dessas fun ções e diversos trabalhos estão em andamento, com o intuito de desenvolver sistemas de polímeros inteligentes realmente integrados.

Plásticos inteligentes para embalagemA descoberta, nos anos 1970, de que certos polímeros são eletricamente condutores

leva a aplicações práticas em embalagens “inteligentes”. Pesquisas de vários locais atuam no sentido de melhorar esses polímeros e estender seu leque de aplicações.

Circuitos plásticos de memória, por exemplo, são descobertos como adequados à embala-gem de alimentos, em que circuitos integrados feitos de silício seriam demasiadamente caros. Os circuitos de memória podem trazer informação para ajudar a logística, por exemplo.

Outro leque de aplicações tira vantagem da propriedade de emissão de luz de polímeros condutores. Pesquisadores fi nlandeses da VTT Electronics elaboraram uma tec no logia de processamento, por meio da qual o fi lme fi no de polímero fl exível pode ser feito para pro-duzir luz e ser conectado a produtos. Essa propriedade pode ser usada para produzir luzes de sina lização ou advertências, por exemplo.

O uso de polímeros condutores em uma variedade de produtos está em seus primeiros está gios, em termos mundiais. Dispositivos de polímeros de produção de luz (LEDs), que competem com displays de cristais líquidos (LCDs), foram desenvolvidos por algumas em-presas internacionais.


A embalagem fl exível deu signifi cativos passos porque satisfez a demanda do consumidor por um produto atraente, inovador e que vem protegido. A variedade de tipos e usos fi nais de embalagens vem aumentando e a embalagem fl exível ganha signifi cativo espaço em todos os segmentos de embalagens, particularmente no de comidas e bebidas. Processos de fabricação tornam-se mais efi cientes e efi cazes em termos de custos; e uma série de tecnologias de próxi ma geração mostra-se promissora. Isso sugere que as novas aplicações de embalagens fl exíveis estarão cada vez mais presentes.

Bolsas plásticas (pouches)

A bolsa plástica fl exível mostra-se realmente promissora como solução de embalagem para um leque de produtos, desde alimentos e bebidas até comidas para animais (ver Figu-ra 5-1). Uma indicação do esperado crescimento no consumo de bolsas plásticas verticais (SUPs) nos três grandes mercados da América do Norte, Europa e Japão pode ser obtida pelas previsões da indústria, as quais sugeriam que entre 2000 e 2006, a fatia de mercado das bolsas plásticas quase dobraria.

A Europa esperava ver o consumo de bolsas plásticas aumentar dos 5 a 7 bilhões, em 2000, para 10 a 12 bilhões, em 2006; o Japão experimentará um salto de 4 a 6 bilhões de SUPs e, nos EUA, o consumo de bolsas fl exíveis com absorvedores de oxigênio ativo já é estimado em 1 bilhão de unidades.

Nos Estados-membros do NAFTA (North American Free Trade Association) – EUA, Ca-nadá e México –, espera-se que o consumo cresça de 4,8 a 12 bilhões de bolsas plásticas no mesmo período de cinco anos.

As bebidas já consumiram 3,5 bilhões de SUPs desde 2000 no território do NAFTA. E a pre visão era de que, por volta de 2006, esse cenário dobrasse. Alimentos secos para animais contam com 300 milhões de unidades, devendo crescer 800 milhões em 2006. Alimentos

5embalagens fl exíveis para

o varejo


capítulo 5 – embalagens fl exíveis para o varejo61

Exemplos comerciaisAs bolsas plásticas de refi l ou uso único para líquidos surgiram recentemente. Elas têm

bico e fechamento combinados. As bolsas plásticas de refi l possuem, na maioria, bicos de PP moldado por injeção com tampa de rosca ou plugue. Dispositivos de lacre de segurança, como aqueles para a rolha plugue em uma bolsa plástica de sopa misoshiro foram introduzidos em 2002. Muitas dessas bolsas plásticas são reforçadas no fundo e, portanto, permanecem em pé (self-standing) (ver Figura 5-3).

Figura 5-3Estrutura de bolsa plástica dispensadora

Linha de corte

Válvula de não retorno

Bico autofechante

Fonte: Pira International Ltd

A redução do volume de embalagem fez com que as bolsas plásticas verticais zipadas substituíssem o papelão para produtos não líquidos. A bolsa plástica para embalagens de pequenas porções de café solúvel instantâneo, como o Nescafé da Nestlé, é um exemplo.

Embalagens de refi l, como bolsas plásticas para detergentes líquidos, são relativamente novas no Japão. A maioria depende do corte de um dos cantos superiores da bolsa plástica. A Procter & Gamble foi a primeira empresa a usar uma bolsa plástica (pouch) destinada a pre en cher frascos de diâmetro muito diminuto sem perdas por derramamento. Uma tira de PP é soldada a uma face interna da seção do “canto de verter”. Sua largura de 1,5 cm é dividida em três tiras pendentes. Uma vez que a tira do canto é cortada, os consumidores são orientados a como pressionar a tira de dentro do canal de verter de 0,5 x 0,5 x 0,5 cm de largura (ver Figura 5-4).

A Spout Pack, da Cow Pack, é uma bolsa plástica autosselante para produtos como alimen-tos líquidos, detergentes e xampus. Há uma década esse sistema, desenvolvido nos EUA, foi o grande ganhador do prêmio na competição anual Good Packaging no Japão, mas depois a bolsa plástica desapareceu. Agora ela está de volta, mas modifi cada: ganhou um cordão pen-dente conectado para ir ao encontro das necessidades dos consumidores-alvo. Um exemplo de uma bolsa plástica resselável e da sua estrutura única é mostrado nas Figuras 5-5 e 5-6.


Na Europa, a impressão digital, a fl exografi a, a rotogravura e a impressão offset são todas

usadas nas embalagens fl exíveis. Os fatores que determinam qual impressão vai ser ou não

utilizada são custo e aplicação. A impressão offset é ideal para imprimir bens de alta quali-

dade embalados fl exivelmente, de baixa tiragem e de rápido retorno. Além de produzir uma

qualidade semelhante à rotogravura, é um processo mais rápido e barato.

A impressão digital é usada quando soluções para o difícil casamento entre a produção

e a customização de massa são requeridas. Devido a essa demanda, nota-se um aumento

vertiginoso no número de editoras digitais sendo instaladas nos últimos anos.

6impressão em

embalagem fl exível

Figura 6-1Esquematização de uma unidade de impressão rotográfi ca

Folder+

superestruturaUnidades de impressão (4+4 cores)

Local da bobina

Rolo de impressãoLâminaCilindro de gravuraSistema de tinta



Embalagens fl exíveis90

Figura 6-4Layout típico de uma prensa offset tipo folha a folha

Rolos de entintadores

Papel concluído

Cilindrode chapa

Cilindro de blanqueta

Cilindro de impressão

Cilindrode entrega

Rolos de molhagem

Garras de oscilação

Bandeja de abastecimento

Papel


Impressores agora usam placas bimetálicas para embalagens farmacêuticas, envoltórios de espuma para refrigerantes e latas tripartites. Recentes testes de chapas bimetálicas envolveram capas de discos, caixas de cereal e embalagens de cosméticos em tiragens acima de 500.000 unidades. Elas permitem também aos impressores corrigir a luz ou cores “sujas” pelo simples processamento de uma nova placa a partir de um fi lme, no nível apropriado de entintagem.

Além da embalagem de papelão, as placas têm sido longamente usadas em decoração metálica, especialmente para as latas de aço de três peças que abrangem desde latas de barbear até latas de biscoitos. Impressores nessa área usam muitas vezes placas de cobre em aço inoxidável (mais que o usual cobre em alumínio), que são extremamente duráveis e capazes de serem retiradas de uma impressão, armazenadas e reutilizadas.

A impressão offset com placas bimetálicas é vista como excelente alternativa à fl exografi a e à rotogravura. Placas bimetálicas são preparadas com muito menos esforço e custo que placas de rotogravura, e oferecem qualidade e durabilidade semelhantes. Placas bimetálicas também superam muitas questões de incompatibilidade química que surgem com placas de litografi a, pois não imprimem pelos fotopolímeros, que podem ser atacados por solventes usados nas tintas de fl exografi a e rotogravura.

A durabilidade das placas bimetálicas também signifi ca que elas podem ser usadas com tintas UV abrasivas. Isso é importante no caso de papelão corrugado, no qual tintas UV são usadas para ter secagem rápida.

Como embalagens são cada vez mais usadas para promover a identidade da marca e veiculam mensagens essenciais, a impressão da embalagem move-se em direção ao objetivo de maior qualidade. A impressão offset, por meio do uso de placas bimetálicas, tem um papel


Os equipamentos escolhidos para fabricar fi lmes dependem das características da resina e das propriedades desejadas. Por exemplo, resinas podem ser extrudadas por uma ferramenta plana slit die, que passa sobre uma ferramenta resfriada, sobre um rolo resfriado ou por um banho de água gelada. Seguindo a extrusão em ferramenta plana, um fi lme quente pode ser orientado quer na direção da máquina, quer na transversal dela (ou os dois).

Os fi lmes também podem ser extrudados por uma ferramenta anular, formada por um tubo soprado com ar para expandir e formar as paredes do fi lme. Em alguns casos esta ferramenta é rotacionada para permitir uma melhor distribuição das paredes do fi lme. Esse tubo pode então ser dobrado para formar um fi lme plano, que também pode ser orientado nesse processo.

Filmes calandrados são formados transpondo-se uma quantidade de polímero fundido entre dois rolos seguidos de uma série de rolos aquecidos. O fi lme resultante tem uma cali-bração excepcionalmente uniforme e com boa estabilidade dimensional.

Em resumo, o equipamento de extrusão é usado para processar o material termoplástico, a partir da forma granulada (pellet), para produzir folhas contínuas ou fi lmes, que serão usados mais tarde como pacotes, recipientes ou outra aplicação de embalagem.

CalandragemEste método é utilizado para produzir chapas ou fi lmes contínuos. O material termoplás-

tico em pellet é primeiro amo lecido pelo calor e depois passado entre dois ou mais rolos sob forte pressão. Há di fe rentes tipos de calandras, que diferem tanto em termos de número de rolos, que varia de dois a cin co, quanto em termos de seu arranjo. Os arranjos dos cilindros são referidos em geral como Z e L.

Atualmente, o processo de calandragem consiste em alimentar uma massa de termoplás-tico na passagem entre os dois primeiros rolos, para assim formar um fi lme, que passa pelos rolos restantes. A espessura fi nal do fi lme é determinada pelo tamanho da abertura entre

7equipamentos de

embalagem fl exível


capítulo 7 – equipamentos de embalagem fl exível103

O fi lme é aplicado pelo método úmido ou térmico. O método úmido é mais complicado e envolve o uso de solventes ou água. O operador fi nal aplica o adesivo no fi lme, enquanto este é aplicado no substrato. Esse processo tende a ser mais barato que o térmico, mas pode haver ambientes que difi cultem a secagem do adesivo.

No método úmido (ver Figura 7-6), dois ou mais fi lmes juntam-se por adesivos. Na fi gu-ra, um fi lme vem de baixo para cima e é carregado sobre um rolo adesivo à esquerda. Um segundo fi lme, que vem do topo esquerdo, encontra o tecido revestido de adesivo no arco de contato dos dois rolos, que estão um sobre o outro, à esquerda. As camadas combinadas passam ao redor dos rolos relegados à direita e levados à próxima seção.

O método térmico, que se tornou popular nos últimos anos, usa calor de 250 oF a 300 oF (121 °C a 148 °C) para fundir fi lme e substrato. O tipo de fi lme usado é pré-revestido com

Figura 7-5Seção transversal de uma laminação típica

Papel (rigidez)

Polietileno (adesivo)

Barreira de folha de alumínio

Polietileno (selagem a calor)


Figura 7-6Laminação pelo método úmido



A quantidade de leis existentes que têm afetado a indústria de embalagens na União Europeia (UE) cresceu e foi importante para o desenvolvimento de opções para embala-gens. A reciclagem afetou virtualmente todos os setores dessa indústria, com a introdução da EU Packaging and Packaging Waste Directive (Diretriz de Embalagens e Resíduos de Embalagens da UE) e suas aplicações nos Estados-membros.

De acordo com as diretrizes-base da EU 89/109/EEC e 90/128/EEC referentes a materiais que entram em contato com alimentos, todo o campo da higiene de embalagens alimentí-cias se tornou recorrente e um tema-chave para a indústria de embalagens plásticas para alimentos.

As novas regulamentações são destinadas a benefi ciar os consumidores da UE, mas em termos de obediência está claro que, enquanto o primeiro setor de negócios afetado é o de fabricantes de plásticos para contato com alimentos e as empresas que usam seus produtos, o fardo mais pesado recai sobre os conversores/transformadores.

Ao trabalho empreendido pela indústria de embalagens fl exíveis foi dada adicional ur-gência pelas alegações surgidas na Dinamarca, referentes à contaminação de alimentos por certos adesivos de laminação. Esses relatórios se referiam à detecção de aminas aromáticas em alimentos embalados em fi lmes laminados.

No caso da reciclagem, Estados-membros da UE devem cumprir o Packaging and Packaging Waste Directive (Parlamento e Conselho Diretivo 94/62/EC), o qual visa harmonizar o geren ciamento de embalagens dos vários Estados-membros com a intenção de proporcio-nar um alto nível de proteção ambiental e, ao mesmo tempo, assegurar o funcionamento desse mercado.

A diretriz e a subsequente legislação de Estado-associado resultaram no crescimento da reciclagem e elevaram o reconhecimento, em todos os setores da indústria, da necessi da de de serem ambientalmente responsáveis.

8aspectos legais relacionados a

embalagens fl exíveis


capítulo 8 – aspectos legais relacionados a embalagens fl exíveis109

estabelecido de acordo com a admissão diária aceitável (ADI) ou com a admissão tolerável diária (TDI) defi nidas pelo Scientifi c Committee on Food (Comitê Científi co sobre Alimentos, ou SCF). Para propor esse limite, assume-se que a cada dia ao longo de sua vida uma pessoa de 60 anos come 1 kg de alimento embalado em plásticos com a substância em análise, no nível máximo permitido.

Materiais e artigos para contato com alimentos são regulados por três tipos de diretrizes:

� A plataforma Diretriz 89/109/EEC estabelece exigências gerais para todos os materiais em contato com alimentos.

� Diretrizes específi cas cobrem grupos individuais de materiais e artigos listados na plataforma da diretriz.

� Diretrizes sobre substâncias individuais ou grupos de substâncias utilizadas na manu-fatura de materiais e artigos em contato com alimentos. Essas diretrizes referem-se a substâncias que têm suscitado questões especiais para a proteção da saúde dos consumidores.

Atividades atuais – Futuro possível � A Comissão continua a examinar a bagagem científi ca para uma avaliação de expo-

sição. Essa questão está na agenda da SCF e no Mixed Experts Working Group on Food Contact Materials (Grupo Misto de Peritos de Trabalho sobre Materiais para Contato com Alimentos), composto de representantes de governo e representantes de organizações de defesa do consumidor e profi ssionais.

� A Comissão pretende examinar a Diretriz 85/572/EEC com a fi nalidade de considerar novas datas e conhecimentos pertinentes. Como força-tarefa, peritos coletam os dados científi cos que deverão justifi car as emendas.

A força-tarefa de especialistas continua a examinar questões como sistemas de embala-gens ativas, inteligentes e reciclagem, para adiantar possíveis soluções para a legislação.

Reciclagem

Legislação europeiaEntre os alvos da Diretriz EU 94/64/EC sobre embalagens e resíduos de embalagens [imple-

mentada no Reino Unido por meio das “Producer Responsibility (Packaging) Regulations”] estão a harmonização de medidas nacionais sobre embalagens e a redução do impacto ambiental destas. O status atual da diretriz é uma revisão entre 2001 e 2008, que foi adiada pelo Council of Ministers, no encontro realizado em junho de 2002 em relação ao prazo original, que era 2006.

Nos primeiros cinco anos em que a diretriz esteve em vigor – de 1996 a 2001 –, os se-guintes objetivos foram estabelecidos:

� Recuperação de 50% a 65% de resíduos de embalagem.

� Reciclagem de 25% a 45% de resíduos de embalagem com um mínimo de 15% para cada material.


O consumo da Europa Ocidental de embalagens fl exíveis nos principais setores de uso fi nal – produtos de padaria, petiscos, confeitos, embalagens médicas, alimentos secos, carnes e aves, sistemas MAP, chá e café – totalizou cerca de 500.000 toneladas em 2002. O crescimento anual combinado é estimado em cerca de 6% a 7%.

O setor de embalagens fl exíveis para alimentos tem um papel cada vez mais importante no atendimento à demanda por maior vida de prateleira e higiene.

Uma simples extrapolação do crescimento histórico de 8% ao ano, desde os últimos anos 1990, sugeriria um consumo de sistemas MAP de cerca de 36.500 toneladas em 2006.

Alimento frescoCarnes e aves

O consumo de embalagem fl exível no mercado de carne e aves da Europa Ocidental foi de 35.280 toneladas em 2002. Baseado no crescimento de cerca de 5% ao ano, o consumo de embalagens fl exíveis nesse setor poderia exceder 42.000 toneladas em 2006.

Estimativas da indústria mostram que cerca de 9.000 toneladas de fi lmes de poliéster revestido e não revestido foram usadas no mercado de carnes, peixes e aves na Europa Ocidental em 1998, com forte crescimento no uso de embalagem MAP no Reino Unido, França, Alemanha e nos países do Benelux. Seguindo o crescimento histórico, a demanda da Europa Ocidental chegaria às 12.200 toneladas em 2006.

Muito do crescimento no consumo de embalagens fl exíveis neste setor é resultado da mudança de padrões varejistas. Com o crescimento de supermercados no Norte da Europa, a preparação e a distribuição de alimentos frescos passaram por mudanças signifi cativas nos últimos anos.

Do ponto de vista da embalagem fl exível, talvez a alteração mais importante tenha sido o movimento em direção à preparação centralizada e à distribuição de carnes pelos maiores varejistas de alimentos.

9mercados de

uso fi nal


capítulo 9 – mercados de uso fi nal119

valiosos no envolvimento de produtos frescos, pois têm um nível de permeação que pode ser desenhado sob medida para as taxas de respiração de frutas e vegetais específi cos na temperatura em que estes são estocados. Os cenários de consumo para esses fi lmes não são conhecidos, mas espera-se que decolem nos próximos anos.

Em linha com a demanda de consumidores por uma maior disponibilidade de embalagens de conveniência, o desenvolvimento de novas embalagens fl exíveis para alimentos frescos e congelados ganha espaço com a revelação de uma nova embalagem para vegetais, que pode ser colocada diretamente no micro-ondas.

Alimentos congelados

Nos últimos anos da década de 1990, o consumo de alimentos congelados subiu 11% em um período de quatro anos, com o consumo de 2002 estimado em cerca de 7,81 milhões de toneladas na Europa Ocidental. O crescimento de consumo nos próximos anos cria a expec-tativa de trilhar um curso semelhante, pois o mercado para produtos congelados cresce em linha com o crescimento de shopping centers fora das cidades, congeladores domésticos e uma série de produtos alimentícios congelados hoje disponíveis.

De qualquer forma, a demanda geral da Europa Ocidental por fi lmes de embalagens de poliés ter é pequena. A indústria prevê que o consumo desse tipo de fi lme para embalagens neste setor cresça em torno de 60 toneladas ao ano nos próximos anos. Os setores de carnes e aves congeladas estão passando por momentos de estabilidade ou de lento crescimento na maioria dos países da Europa Ocidental.

Entretanto, o aumento na demanda por alimentos de conveniência ajudou a manter o crescimento da demanda na Europa Ocidental, pois novas refeições instantâneas, sobremesas congeladas etc. são introduzidas. Na verdade, refeições prontas congeladas têm a previsão de ser o setor de alimentação rápida de maior crescimento nos próximos anos.

Formatos e materiais típicos de embalagem no setor de alimentos congelados abrangem fi lmes de polietileno de baixa densidade (PEBD) para frutas e vegetais; fi lmes PE para carne congelada; fi lme de PEBD fl exo-impresso para produtos à base de batata; e uma série de combinações para refeições prontas.

O mercado de alimentos congelados como um todo é visto como um importante setor pela indústria de embalagens fl exíveis e como aquele que crescerá nos próximos anos. O crescimento em embalagem de poliéster para alimentos congelados tem sido acima de 2% ao ano, e previa-se que o consumo excedesse as 3.280 toneladas em 2006.

Batatas congeladasEste é um novo nicho no segmento de embalagens e uma bolsa stand up/refechável,

desenvolvida pela Printpack para produtos de batata congelada da Ore-Idaw, da Heinz, dispo-nível desde agosto de 2000, foi vista como o primeiro grande trunfo para batatas congeladas. A bolsa stand up substitui o saco plástico ou embalagem estilo almofada amplamente usada em corredores de vegetais congelados.


Documents

Embalagens Flexíveis - Coleção Quattor - Vol. 1