As garrafas para bebidas são garrafas PET modificadas, misturadas com naftalato de polietileno (PEN), ou garrafas compostas de PET e poli(arilato) termoplástico. São classificadas como garrafas para temperaturas elevadas e suportam calor acima de 85 °C; as garrafas de água são garrafas para temperaturas baixas e não possuem requisitos de resistência ao calor. O processo de fabricação das garrafas para temperaturas elevadas é semelhante ao das garrafas para temperaturas baixas.
1. Equipamento
Atualmente, os fabricantes de máquinas de moldagem por sopro totalmente ativas para PET importam principalmente da SIDEL (França), da KRONES (Alemanha) e da Fujian Quanguan (China). Embora os fabricantes sejam diferentes, os princípios de funcionamento dos equipamentos são semelhantes e geralmente incluem cinco partes principais: sistema de alimentação de tarugos, sistema de aquecimento, sistema de sopro de garrafas, sistema de controle e máquinas auxiliares.
2. Processo de moldagem por sopro
Processo de moldagem por sopro de garrafas PET.
Fatores importantes que afetam o processo de moldagem por sopro de garrafas PET são a pré-forma, o aquecimento, o pré-sopro, o molde e o ambiente de produção.
2.1 Pré-forma
Na preparação de garrafas moldadas por sopro, os grânulos de PET são primeiramente moldados por injeção em pré-formas. É necessário que a proporção de material reciclado não seja muito alta (menos de 5%), o número de ciclos de reciclagem não exceda duas vezes e o peso molecular e a viscosidade não sejam muito baixos (peso molecular de 31.000 a 50.000, viscosidade intrínseca de 0,78 a 0,85 cm³/g). De acordo com a legislação nacional de segurança alimentar, o material reciclado não deve ser utilizado em embalagens de alimentos e produtos farmacêuticos. As pré-formas moldadas por injeção podem ser utilizadas por até 24 horas. As pré-formas que não forem totalmente utilizadas após o aquecimento devem ser armazenadas por mais de 48 horas para serem reaquecidas. O tempo de armazenamento das pré-formas não pode exceder seis meses.
A qualidade da pré-forma depende em grande parte da qualidade do material PET. Devem ser selecionados materiais que sejam fáceis de inchar e moldar, e um processo de moldagem da pré-forma adequado deve ser desenvolvido. Experimentos mostraram que pré-formas importadas, feitas de materiais PET com a mesma viscosidade, são mais fáceis de moldar por sopro do que as feitas com materiais nacionais; enquanto que, mesmo lotes de pré-formas com datas de produção diferentes, o processo de moldagem por sopro também pode variar significativamente. A qualidade da pré-forma determina a dificuldade do processo de moldagem por sopro. Os requisitos para a pré-forma são pureza, transparência, ausência de impurezas, ausência de cor e comprimento do ponto de injeção e do halo circundante.
2.2 Aquecimento
O aquecimento da pré-forma é realizado em um forno de aquecimento, cuja temperatura é definida manualmente e ajustada ativamente. Dentro do forno, uma lâmpada de infravermelho distante emite radiação infravermelha que aquece a pré-forma, e um ventilador na parte inferior do forno circula o calor, uniformizando a temperatura interna. As pré-formas giram juntas durante o movimento para frente dentro do forno, garantindo que suas paredes sejam aquecidas de maneira uniforme.
A disposição das lâmpadas no forno geralmente segue o formato de uma "zona" de cima para baixo, com mais lâmpadas nas extremidades e menos no meio. O calor do forno é controlado pelo número de aberturas das lâmpadas, pela temperatura geral ajustada, pela potência do forno e pela proporção de aquecimento de cada seção. A abertura do tubo da lâmpada deve ser ajustada em conjunto com a garrafa pré-soprada.
Para que o forno funcione melhor, o ajuste da sua altura, da placa de resfriamento, etc., é muito importante. Se o ajuste não for feito corretamente, é fácil ocorrerem deformações na boca da garrafa (a boca da garrafa fica maior) e endurecimento do gargalo (o material do gargalo não pode ser esticado) durante a moldagem por sopro, entre outros defeitos.
2.3 Pré-sopragem
A pré-sopragem é uma etapa muito importante no método de sopro de garrafas em duas etapas. Refere-se à pré-sopragem que começa quando a barra de tração desce durante o processo de moldagem por sopro, permitindo que a pré-forma tome forma. Nesse processo, a orientação da pré-sopragem, a pressão da pré-sopragem e o fluxo de sopro são três elementos importantes.
O formato da garrafa pré-soprada determina a dificuldade do processo de moldagem por sopro e a qualidade da função da garrafa. O formato normal da garrafa pré-soprada é cilíndrico, enquanto os formatos anormais incluem formato de sino ou com alça. A causa do formato anormal pode ser aquecimento localizado inadequado, pressão ou fluxo de sopro insuficientes, entre outros. O tamanho da garrafa pré-soprada depende da pressão e da orientação do sopro. Na produção, o tamanho e o formato de todas as garrafas pré-sopradas em todo o equipamento devem ser padronizados. Se houver alguma diferença, as causas devem ser investigadas. O processo de aquecimento ou pré-sopro pode ser ajustado de acordo com as condições da garrafa pré-soprada.
O tamanho da pressão de pré-sopro varia de acordo com o tamanho da garrafa e a capacidade do equipamento. Geralmente, quanto maior a capacidade, menor a pressão de pré-sopro. Isso significa que o equipamento possui alta capacidade de produção e alta pressão de pré-sopro.
2.4 Máquina auxiliar e molde
A máquina auxiliar refere-se principalmente ao equipamento que mantém a temperatura do molde constante. A temperatura constante do molde desempenha um papel importante na manutenção da estabilidade do produto. Geralmente, a temperatura do corpo da garrafa é alta e a temperatura do fundo da garrafa é baixa. Para garrafas frias, como o efeito de resfriamento no fundo determina o grau de orientação molecular, é melhor controlar a temperatura entre 5 e 8 °C; já a temperatura no fundo da garrafa quente é muito mais alta.
2.5 Meio Ambiente
A qualidade do ambiente de produção também tem um grande impacto no ajuste do processo. Condições de temperatura estáveis podem manter a estabilidade do processo e do produto. A moldagem por sopro de garrafas PET geralmente apresenta melhores resultados em temperatura ambiente e baixa umidade.
3. Outros requisitos
A garrafa de pressão deve atender aos requisitos dos testes de tensão e pressão simultaneamente. O teste de tensão visa prevenir rachaduras e vazamentos na cadeia molecular durante o contato entre o fundo da garrafa e o lubrificante (alcalino) durante o enchimento da garrafa PET. O teste de pressão visa garantir o controle de qualidade após o enchimento da garrafa sob determinada pressão de gás. Para atender a essas duas necessidades, a espessura do ponto central deve ser controlada dentro de uma determinada faixa. De modo geral, quanto mais fino o ponto central, melhor o teste de tensão, mas menor a resistência à pressão; quanto mais espesso o ponto central, melhor o teste de pressão, mas pior o teste de tensão. Naturalmente, os resultados do teste de tensão também estão intimamente relacionados ao acúmulo de material na área de transição ao redor do ponto central, que deve ser ajustado de acordo com a experiência prática.
4. Conclusão
O ajuste do processo de moldagem por sopro de garrafas PET baseia-se nos dados correspondentes. Se os dados forem inadequados, os requisitos do processo tornam-se muito rigorosos, podendo até mesmo dificultar a moldagem por sopro de garrafas com qualidade comprovada.
Data da publicação: 09/05/2020
