Na vanguarda da tecnologia, ¨¦ poss¨ªvel fazer uma tampa em PET para embalagens de bebidas? Ela deve ser substitu¨ªda por HDPE (poliolefinas) e sob quais condi??es? As caracter¨ªsticas funcionais e de desempenho s?o sobrepostas? Mas, acima de tudo: Isso poderia representar uma vantagem real do ponto de vista econ?mico (TCO) e da sustentabilidade ambiental?
Todas essas perguntas foram respondidas pela SACMI, que, em 20 de maio, falou na confer¨ºncia AMI - Plastic Closures Innovation, em M¨¢laga, na Espanha, com o artigo "A new era in PET design? SACMI’s perspective on PET beverage caps” (Uma nova era no PET Design? A perspectiva da SACMI nas tampas de bebidas em PET).

SACMI apresentou ao p¨²blico em M¨¢laga uma tampa para garrafa de ¨¢gua de 29 mm, feita em PET. A escolha do padr?o n?o ¨¦ coincid¨ºncia; de fato, trata-se do bocal mais usado no mundo para esse tipo de bebida.
A tampa apresenta abas segmentadas e articuladas na base da faixa, para facilitar a aplica??o; rosca segmentada, para facilitar a moldagem e a abertura, reduzindo o torque de remo??o; plugue tipo ogiva para garantir a veda??o.
A tampa, produzida em uma prensa CCM em um tempo de ciclo de 2,7 segundos, ¨¦ perfeitamente transparente e, em temperatura ambiente, seu desempenho ¨¦ compar¨¢vel ao de uma tampa em HDPE. As etapas subsequentes do processo, como corte e dobragem, tamb¨¦m apresentam boa estabilidade e repetibilidade em n¨ªvel experimental.

A tampa ¨¦ um elemento fundamental da embalagem, o primeiro ponto de intera??o entre o consumidor e a pr¨®pria embalagem. A veda??o e, portanto, a seguran?a e o frescor do produto dependem da tampa.
Em termos de suas propriedades f¨ªsico-qu¨ªmicas, as poliolefinas demonstram ser um material particularmente adequado para esse tipo de aplica??o. Atualmente, todas as tampas para bebidas s?o feitas em poliolefinas, especialmente de HDPE, e isso ¨¦ muito eficiente tanto do ponto de vista econ?mico quanto ambiental. Nas ¨²ltimas duas d¨¦cadas, os principais fatores foram a redu??o do consumo de resina virgem (mais de 50% menos peso total entre a tampa e o bocal) e a energia.

Mais recentemente, a cadeia de reciclagem cap2cap est¨¢ come?ando em alguns mercados.
Do ponto de vista da reciclagem, o processo de separa??o do HDPE (do qual a tampa ¨¦ feita) do PET (do qual a garrafa ¨¦ feita), ¨¦ relativamente simples e barato: ao moer o material, o HDPE se separa do PET por flota??o, e ambos os materiais podem ser recuperados e reutilizados.

Do ponto de vista da produ??o, ¨¦ preciso considerar que o PET pode exigir um tempo de ciclo superior a 70% em rela??o ¨¤ moldagem de HDPE e que, em igualdade de condi??es, o peso da tampa pode aumentar em compara??o com a tampa feita de poliolefinas.
Ent?o, por que mudar para PET? Dessa forma, uma embalagem monomaterial seria realizada, aumentando o rendimento do PET no processo de reciclagem. Al¨¦m disso, a tampa PET ¨¦ transparente e, portanto, esteticamente “bonita”.

• O PET tem uma densidade aproxima de 40% superior ao HDPE;
• a temperatura do processo do PET ¨¦ significativamente mais alta (>270 °C) do que a do HDPE (<200 °C);
• o PET cristaliza muito mais lentamente do que o HDPE; a fase de transi??o v¨ªtrea est¨¢ muito pr¨®xima da temperatura de trabalho da tampa.

A temperatura de fus?o mais elevada do PET em compara??o com a do HDPE significa necessariamente maior gasto de energia para derreter o material e, em seguida, resfri¨¢-lo at¨¦ uma temperatura que permita a extra??o do molde.
A produ??o de tampas em PET requer um tempo de ciclo at¨¦ 70% superior em rela??o ¨¤ tampa em HDPE (devido a temperaturas mais altas, do processo de cristaliza??o lento, da menor difusividade t¨¦rmica do PET) e requer moldes espec¨ªficos devido ¨¤s diferentes propriedades (encolhimento, m¨®dulo el¨¢stico).

O desempenho ¨¦ compar¨¢vel ao da tampa em HDPE, com duas ressalvas:

• PET ¨¦ muito sens¨ªvel a altas temperaturas, o que deve ser considerado durante as fases de log¨ªstica e armazenamento do produto acabado;
• a tampa em PET pesa cerca de 20% a mais do que a tampa em HDPE para os mesmos requisitos de desempenho: a maior resist¨ºncia "te¨®rica" do PET deve, na verdade, ser comparada ao seu alto ¨ªndice de absor??o de umidade/¨¢gua, que, de acordo com as medi??es feitas, pode reduzir as propriedades mec?nicas da tampa em at¨¦ 60%. Reduzir a espessura da parede (c.a. 0,4 mm nas c¨¢psulas em HDPE) esbarra em limita??es tecnol¨®gicas durante a moldagem, como toler?ncias mec?nicas, cristaliza??o induzida por estresse etc.

O estudo e o design da nova tampa em PET atendem aos padr?es internacionais em termos do desempenho exigido da tampa. Al¨¦m disso, o processo identificado pela SACMI evita a adi??o de aditivos e corantes que poderiam prejudicar a reciclagem subsequente: o PET usado ¨¦, portanto, um PET normal ou rPET para garrafas.
Com rela??o ¨¤s tecnologias de produ??o e aplica??o da tampa, a SACMI optou por n?o introduzir nenhum equipamento especial de aplica??o de tampas, testando a produ??o em sua pr¨®pria linha de CCM (continuous compression moulding). Ela tamb¨¦m optou por corte e dobragem em linha, al¨¦m de controle de qualidade.
Todo o processo foi testado em uma linha piloto composta por unidade de umidifica??o, extrusora, unidade de moldagem por compress?o adequadamente adaptada, linha de corte e dobra e controle de qualidade com sistemas CVS.

Redu??o dos tempos de ciclo, alta cavita??o. Esses s?o os fatores de mercado aos quais a SACMI respondeu com a apresenta??o recente da nova impressora CCM64MD. Com desempenho excepcional, a m¨¢quina pode produzir at¨¦ 2.850 c¨¢psulas por minuto (171.000 c¨¢psulas por hora) em HDPE com apenas 64 moldes em um tempo de ciclo de apenas 1,35 segundos. Tudo isso contra uma redu??o de 50% na pegada e uma redu??o de 15% no consumo espec¨ªfico em compara??o com a gera??o anterior, com 0,43 kWh por quilograma de HDPE processado.
Nesse contexto, uma poss¨ªvel transi??o de mercado do HDPE para o PET teria que levar em conta v¨¢rios aspectos: desempenho compar¨¢vel (com aten??o ¨¤s temperaturas de armazenamento, transporte etc.), TCO mais elevado, LCA a ser realizado caso a caso, de acordo com as condi??es ambientais e de produ??o etc. O Laborat¨®rio SACMI est¨¢ ¨¤ disposi??o dos clientes para a realiza??o de projetos personalizados para os primeiros usu¨¢rios.