Prova Industrial

Como citado anteriormente, realizou-se uma prova industrial, onde produziu-se 2 bobinas diferentes:

1º caso: bobina de filme flexível sem aditivo compatibilizante na etapa de extrusão da base;

2º caso: bobina de filme flexível com aditivo compatibilizante entre nylon e polietileno na etapa de extrusão da base;

As etapas, para a realização da prova industrial na empresa concedente do estágio, foram as mesmas para os dois casos: extrusão, impressão, laminação e rebobinagem. Sendo a única diferença, que no segundo caso, adicionou-se agente compatibilizante entre nylon e polietileno, diferentemente do primeiro. A estrutura do material resultante dessa prova industrial, é mostrado na figura a seguir.

Figura 6: Estrutura do material produzido

3.2.3.1 Extrusão da base

A estrutura da base, é de polietileno coextrusado com nylon. Extrusou-se a base (que seria a camada interna do filme flexível laminado), em uma extrusora com 5 roscas:

 Rosca A: polietileno  Rosca B: adesivo  Rosca C: nylon  Rosca D: adesivo  Rosca E: polietileno

Primeiramente, separou-se e pesou-se os materiais, de acordo com o percentual desejado (formulação). Logo, colocou-se em um misturador, que realizou a mistura por cerca de 15 minutos, com o propósito de distribuir bem os componentes e deixar mais homogêneo. Depois, colocou-se as misturas em tonéis diferentes e destinou-se as mesmas para as roscas da extrusora.

Realizou-se a descontaminação da extrusora, para evitar que algum componente da fórmula, que havia sido usado anteriormente, pudesse interferir nos resultados ou nas propriedades do filme obtido. Anotou-se os parâmetros de máquina e foram verificados, se os mesmos, encontravam-se dentro do especificado. Esses parâmetros, seriam: a temperatura e a pressão de partes da máquina, que apareciam no painel de controle da mesma. Mediu-se o nível de tratamento corona com dinas e foi verificado se o mesmo, encontrava-se dentro do especificado.

Na extrusão da base, usou-se nylon na rosca do meio (rosca C) e como esse material é muito suscetível à umidade, cuidou-se para que o mesmo, tivesse o mínimo contato possível com o ambiente externo. Abriu-se o saco de resina, somente no momento que iniciou-se a produção e deixou-se o mesmo, armazenado na embalagem na qual ele é fornecido (que é uma embalagem multicamada, laminada com camada metalizada para evitar a umidade).

Os adesivos que unem o nylon com o polietileno foram colocados na rosca B e D. O restante dos materiais foram colocados nas roscas A e E.

Na extrusora, esses materiais serão fundidos (plastificados), soprados em forma de um tubo vertical (chamado de balão), passarão por um rolo e formar-se-ão os filmes de material extrusado.

Vale ressaltar, que no caso onde adicionou-se o agente compatibilizante, as quantidades dos outros componentes (resinas e aditivos), continuaram as mesmas do caso sem

compatibilizante. E a proporção usada, foi de 1:1 de agente compatibilizante, para quantidade de nylon. Retirou-se amostras de base dos dois casos, para posterior análise em laboratório.

3.2.3.2 Extrusão da capa

A estrutura da capa é de PE (polietileno). Extrusou-se a capa (que seria a camada externa do filme flexível laminado), em uma extrusora com 3 roscas.

A etapa de extrusão da capa, é parecida com a etapa de extrusão da base, sendo as maiores diferenças: a máquina e os materiais usados (não contém nylon).

Portanto, separou-se e pesou-se os materiais usados, conforme a formulação da empresa. Misturou-se os mesmos por 15 minutos em um misturador, colocou-se em um tonel e encaminhou-se para as roscas da extrusora. Realizou-se a descontaminação de máquina e verificou-se se os parâmetros de máquina estavam dentro do especificado. Mediu-se o nível de tratamento corona com dinas e verificou-se se estava dentro do especificado.

Após produzir a bobina de capa, a mesma foi encaminhada para o processo de impressão.

Vale ressaltar, que para os dois casos, utilizou-se o mesmo tipo de capa, com a mesma formulação, pois não tinha agente compatibilizante em sua composição.

3.2.3.3 Impressão da capa

O processo de impressão da empresa, funciona por flexografia e o clichê usado já estava disponível nos arquivos da empresa. Portanto, não foi preciso gravar um novo clichê.

Destinou-se a bobina com filme de capa extrusado para a impressão, onde a mesma serviu como substrato, para que a tinta fosse impressa. Verificou-se a viscosidade da tinta e se a impressão estava ocorrendo de forma correta, levou-se em consideração um padrão (que o setor de pré-impressão especifica). A tinta é própria para o processo de flexografia, sendo bem fluida e de secagem rápida.

Como para os dois casos usou-se o mesmo tipo de capa, o processo de impressão também foi o mesmo.

3.2.3.4 Laminação

Como o filme flexível é multicamada, possuindo duas camadas: uma base (polietileno coextrusado com nylon) e uma capa impressa (polietileno), foi necessário ter a etapa de laminação simples, onde a capa impressa e a base são unidas através de um adesivo, que tem a função de juntar as duas lâminas por força de adesão e coesão.

Fez-se a laminação da capa e da base, em uma laminadora e utilizou-se adesivo do tipo solventless. Primeiramente calculou-se a proporção de cola e catalisador, de acordo com as formulações da empresa. Verificou-se a gramatura do adesivo, no meio e nas extremidades da bobina; a viscosidade do adesivo e analisou-se se os mesmos encontravam-se dentro do especificado. Após finalizar a laminação das camadas de capa e base, destinou-se a bobina de filme plástico flexível laminado, para um espaço onde esperou-se dar o tempo de cura (que seria o tempo necessário para que o adesivo aderisse bem nas duas camadas: capa e base). Vale ressaltar, que o adesivo é adicionado no lado, onde existe tratamento corona da capa e da base, para que a aderência do adesivo seja eficaz.

3.2.3.5 Rebobinagem

Após o término do tempo de cura, destinou-se a bobina de filme flexível laminado, para o setor de rebobinagem, onde foram realizados os acabamentos em uma rebobinadeira.

Nessa etapa, alinhou-se a bobina; cortou-se os excessos (refiles); finalizou-se a mesma com largura, diâmetro, tipo/tamanho de tubete, número de emendas e outros detalhes de acordo com as informações contidas na ficha técnica. Retirou-se amostras para análise em laboratório.

Por último, empacotou-se as bobinas para serem encaminhadas para a segunda parte do projeto: reciclagem.

3.2.4 Reciclagem do material

Na etapa de reciclagem do material, usou-se as duas bobinas fabricadas na primeira parte do trabalho. Esta segunda parte, foi realizada em laboratório externo, que simulou o

processo de reciclagem, fazendo a recuperação (produção de pellets) e extrusão desse material recuperado, para obtenção do filme plástico reciclado.

Foram simulados quatro casos:

1º caso: Recuperação e extrusão de 100% do material recuperado, proveniente da bobina extrusada sem agente compatibilizante. Para tentar simular o que acontece nas empresas de reciclagem atualmente.

2º caso: Recuperação e extrusão de 100% do material recuperado, proveniente da bobina de filme com agente compatibilizante entre nylon e PE.

3º caso: Recuperação e extrusão de 15% de material recuperado, proveniente da bobina extrusada sem agente compatibilizante. E os outros 85% foram usados uma mistura de polietileno com aditivos.

4º caso: Recuperação e extrusão de 15% de material recuperado, proveniente da bobina extrusada com agente compatibilizante. E os outros 85% foram usados uma mistura de polietileno com aditivos.

3.2.4.1 Recuperação

Nesta etapa, as bobinas de filmes plásticos flexíveis, foram trituradas em um moinho e encaminhadas à uma recuperadora, que tem a função de transformar o material picado em pellets, que servirão como material para produção de filmes plásticos flexíveis reciclados.

Os apêndices A e B, apresentam o formato e como ficaram os pellets dos materiais recuperados.

3.2.4.2 Extrusão do material recuperado

Nesta etapa, os pellets recuperados foram fundidos e moldados em uma extrusora própria para reciclagem. O processo é muito parecido com a extrusão do material virgem, porém a resina usada para ser extrusada, foram os pellets recuperados. Com isso, produziu-se as bobinas de filmes flexíveis reciclados. Coletou-se amostras e encaminhou-se ao laboratório, para realizar as medições das propriedades dos filmes, para posterior análise de dados.

Os apêndices C, D, E, F e G, trazem imagens das bobinas de filmes plásticos flexíveis reciclados de 15% e 100% (com e sem aditivo compatibilizante).