As embalagens sopradas com as preformas armazenadas por 210 dias apresentaram diferença significativa ao nível de 5% de probabilidade no volume de expansão, tanto para os diferentes tempos, quanto para as diferentes condições de estocagem. São resultados esperados, isso porque uma vez que foram utilizados os mesmos parâmetros de sopro para todos os tempos de estocagem das preformas, o fenômeno de envelhecimento afetou de certa forma os resultados de volume de expansão das embalagens. Certamente que um estudo com maior tempo de estocagem de preformas (360 dias), aumentará esse volume de expansão das embalagens alterando o desenho característico após o sopro, mostrando maior deformação em relação ao perfil alcançado e mostrado na Figura 7. Atualmente, as indústrias transformadoras de resinas de PET mantem programas de qualidade bem definidos e, uma das maiores preocupações é com a história da preforma. Acreditava- se que, há cerca de 25 anos, que a vida da preforma era indeterminada o que, somente através de estudos de envelhecimento e parâmetros de sopro das embalagens se consegue estabelecer a validade correta.
Os valores de viscosidade intrínseca apresentaram diferença significativa ao nível de 5% de probabilidade apenas para o tempo de estocagem e, portanto, não foram afetadas por diferentes condições de temperatura e umidade relativa do ambiente de estocagem.
Os valores de pressão de estouro também apresentaram diferença significativa ao nível de 5% de probabilidade apenas para o tempo de estocagem e, portanto, não foram afetadas por diferentes condições de temperatura e umidade relativa do ambiente de estocagem.
O perfil de estouro das embalagens a partir das preformas avaliadas mostrou-se normal mesmo com as variações nos valores obtidos. As embalagens apresentaram boa resistência mecânica nas regiões do corpo e fundo, com rompimento em pressões muito elevadas. Esse teste é muito eficiente e é capaz de indicar preformas com baixa qualidade durante o processo de sopro (Figura 9).
Os difratogramas obtidos a partir do corpo das preformas de PET no início do experimento e ao final do mesmo não apresentam picos de cristalinidade, indicando que as preformas mantiveram a estrutura amorfa do polímero que não foi afetado pelas condições de estocagem.
Conforme discutido no corpo da Tese, o objetivo da fabricação de preformas é desfazer a maior parte das regiões cristalinas da resina de PET durante a fusão e injeção para tornar o processo de bi-orientação molecular mais adequado à fabricação de embalagens com elevada resistência mecânica. Nas resinas de PET o percentual de regiões cristalinas é cerca de 45 a 50% (RHODIA-STER,1997) dependendo do grau da resina e da tecnologia de fabricação de cada empresa. O processo de fusão tem como objetivo a redução dessas regiões para níveis de 20 a 25% e a análise de difratometria pode ser interessante para saber se o processo de injeção foi bem conduzido ao ponto de fabricar preformas apropriadas para a fabricação de embalagens, porém é dispendioso para ser usada no dia a dia da fabricação de preformas. As indústrias fabricantes de resinas determinam o índice de cristalinidade através da densidade que possui custo menor em relação à análise de difratometria.
No estudo realizado, conclui-se, portanto, que mais importante do que a temperatura e a umidade relativa do ambiente onde as preformas são armazenadas, o tempo de estocagem teve influência nas propriedades das preformas, apesar de considerarmos insuficiente para uma conclusão mais concreta das alterações dos valores.
É interessante que se faça novos estudos de envelhecimento de preformas pelo menos até 12 meses, utilizando outras condições de temperatura e umidade relativa a fim de conhecer melhor possíveis alterações que possam ocorrer a partir do presente estudo. É importante salientar que o fenômeno de “envelhecimento” em preformas tem influência significativa no processo de sopro de embalagens para bebidas carbonatadas, já demonstrado pelas experiências práticas de transformadores de embalagens, relatados em diversos relatórios e conversas em eventos técnicos. Ao longo dos anos, onde a prática de importação a preços baixos de preformas já consideradas rejeitadas, era comum no Brasil havia índices de perdas elevados e, em muitos casos, não se conseguia acertar os parâmetros de sopro para a transformação das embalagens. Isso pode não ser válido para embalagens para outros produtos que não exigem resistência mecânica elevada, como as embalagens de águas minerais, óleos comestíveis, dentre outros. Atualmente, é prática entre fabricantes de preformas e transformadores de embalagens, que a validade de preformas devidamente estocadas em ambientes secos é de 6 meses. Preformas armazenadas por longos períodos podem ocasionar a deformação descontrolada das
embalagens de bebidas carbonatadas durante o estocagem, transporte e comercialização.
As diferenças apresentadas principalmente no volume de expansão e pressão de estouro das amostras avaliadas, mesmo que pequenas do ponto de vista estatístico, podem acarretar necessidade de ajustes nas máquinas sopradoras, para que não ocorram perdas em processo e de qualidade das embalagens sopradas
A estocagem adequada das preformas deve ser, portanto, cuidadosamente analisada, pois é necessário conhecer a história da resina, do processo e das condições de estocagem e transporte das mesmas para que não ocorra comprometimento da integridade física das embalagens produzidas com prejuízos à cadeia de embalagem e à qualidade do produto final.
É parte integrante da tecnologia de produção de preformas de PET a verificação das linhas de fluxo destas preformas através de luz polarizada a 0, 45, 90, 180 e 360°. Esta verificação é feita em intervalos de tempo definidos pelos programas de qualidade e permite obter um dos indícios de que a preforma foi bem injetada e apropriada para o processo de sopro. As linhas de fluxo em preformas de PET não são importantes em preformas envelhecidas, mas sim o adensamento e a absorção de umidade em nível molecular, provocado pelo excesso de tempo em que as mesmas ficaram estocadas antes de serem levadas ao processo de sopro das garrafas para refrigerantes carbonatados. Esse fenômeno provoca mudanças no volume livre de relaxamento e, consequentemente, expansão excessiva da garrafa quando sob pressão.
Uma preforma de boa qualidade certamente produzirá uma garrafa dentro dos Padrões de Qualidade ao fim a que se destina, em qualquer sopradora em condições normais e estáveis de regulagem, porém uma preforma de baixa qualidade poderá produzir garrafas aparentemente normais, mas que só podem ser produzidas em condições anormais de regulagem de máquinas sopradoras. Experiências de indústrias mostraram que com o tempo de estocagem de garrafas cheias e pressurizadas, o transporte pode provocar defeitos nas embalagens mesmo fechadas, mas não como aqueles apresentados a partir de preformas envelhecidas.
Como explicar o fato de que preformas “envelhecidas” podem ser sopradas em equipamentos convencionais de sopro? Tanto preformas recém injetadas como as “envelhecidas”, fabricadas com o mesmo grau de resina, usualmente possuem diferentes taxas naturais de estiramento, conforme discutido anteriormente no corpo
do trabalho. Alterações na temperatura de reaquecimento das preformas podem ser realizadas para compensar a diferença na taxa de estiramento. Caso todas as preformas sejam iguais, ou seja, de mesmo lote, “envelhecidas”, elas possuem elevada taxa de estiramento e, portanto, devem ser sopradas dentro de uma faixa de temperatura que produza garrafas, desde que o equipamento seja ajustado para tal situação e que o tempo de estocagem não seja excessivamente longo, evitando reorganização total da estrutura molecular do polímero no estado amorfo nas preformas.
Como recomendação para estudos futuros, trabalhos de envelhecimento de preformas fabricadas a partir de resinas de viscosidades intrínsecas diferentes e a partir de homopolímeros e copolímeros podem contribuir muito para geração do conhecimento a respeito da aplicação eficiente de resinas de PET para embalagens que requeiram elevada resistência mecânica e boas características de barreira aos gases.