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Embalagens Celulósicas Roteiro 1. Definição de embalagem 2. Histórico 3. Dados do setor 4. Definição de materiais celulósicos 5. Composição das fibras lignocelulósicas 6. Embalagens celulósicas 7. Obtenção, processamento, acabamento e classificação do papelão ondulado 8. Reciclagem do papelão ondulado 9. Legislação Mas o que é embalagem? ? A etimologia da palavra embalagem está associada ao verbo EMBALAR Definição I: balançar o berço, ninar Definição II: acondicionar – mercadorias e objetos – em pacotes, fardos, caixas, a fim de proteger o produto de riscos e/ou facilitar o transporte. Histórico • Embalagens datam de 2200 a.C. → eram utilizados materiais naturais disponíveis na época – couro, entranhas de animais, folhas, etc. Objetivo: prolongar a vida de caças. Histórico • O vidro foi descoberto pelos fenícios em 2000 a.C. • O metal foi descoberto por Nicolas Appert no século XIX. Objetivo: Conservar os alimentos por um período mais longo por meio desses recipientes → produzidos inicialmente um a um. Histórico • 1930-1950 → os plásticos, em sua estrutura termofixa, foram desenvolvidos. Branquelite: produção de discos musicais, interruptores, tomadas, cabos de panela, telefone, câmara frigorífica e revestimento para móveis (fórmica). • 1950 → os termoplásticos se tornaram largamente disponíveis → receberam o nome de polímeros. Principal prioridade da indústria de alimentos Desenvolver embalagens que prolonguem o shelf-life dos produtos alimentícios Características Físicas Características Químicas • Esforços mecânicos • Luz • Oxigênio • Calor • Água • Ácidos • Álcalis • Solventes O mercado de embalagens Materiais Papel e Papelão (materiais celulósicos) Plástico (polímeros) Metal (aço e alumínio) Vidro Dados do Setor ABRE (2021); FGV (2020) Plásticos 39,6% Papel e Papelão 32% Metal 19,9% Vidro 4,5% Valor bruto de produção ↑ 22,3% 2020: 92,9 bilhões 2019: 75,6 bilhões Definição: Embalagens Celulósicas Aglomerado de fibras celulósicas de diferentes tamanhos que, ao serem prensadas, oferecem uma superfície adequada para colar, escrever ou imprimir. Origem: madeira representa cerca de 90~95% da matéria-prima fibrosa utilizada pela indústria de celulose e papel. Definição: Embalagens Celulósicas A resistência mecânica das embalagens celulósicas não depende somente do tamanho e da resistência individual de cada fibra, mas também do modo como elas estão dispostas. Além disso, a qualidade varia de acordo com o vegetal que lhes deu origem. Embalagens Celulósicas: Dados do Setor Embalagens Embalagens celulósicas Segundo material mais utilizado como substrato: 31,6% Pesquisa Industrial Anual (PIA): R$ 97.892,086 (recita líquida de vendas) ABRE (2021); IBGE (2019) Composição das Fibras Lignocelulósicas Celulose – cristalino Hemicelulose - amorfo Lignina - amorfo A proporção depende do tempo de maturação, origem botânica e do processo de obtenção da fibra. 14 Processo de obtenção da fibra? 15 • Método mecânico → consiste em pressionar a madeira em um triturador usando água como veículo de transporte da matéria moída. Este método apresenta melhor rendimento (90-95%), mas as fibras ficam muito danificadas e a pasta obtida de baixa pureza. • Método químico → permite fazer a remoção seletiva da lignina e hemicelulose . A pasta obtida é de alta pureza e com fibra pouco danificada, mas o rendimento cai para 40-65%. • Método semi-químico → tratamento químico inicial para amaciar a madeira seguida de sua redução mecânica para liberação das fibras. O rendimento varia entre 65-85%. Serve para aplicações onde a resistência, rigidez e colocação não são tão necessárias (ex.: miolo do papelão) Tipos de Fibras Fibras Curtas obtidas de eucalipto Maleabilidade Qualidade de impressão, cópia e escrita. Longas obtidas de pinheiros Resistência ao papel de embalagem Embalagens Embalagens leves e embrulhos Embalagens pesadas • Glassine, cristal ou pergaminho • Couché • Seda • Kraft • Cartão • Cartolina • Papelão Gramatura, Espessura e Rigidez Gramatura, Espessura e Rigidez ❑ Gramatura = corresponde a massa (celulose + cargas + aditivos) que é determinada em uma área expressa em m2 ❑ Espessura = corresponde a distância entre as duas faces do papel quando colocado entre duas superfícies planas, circulares e sujeitas a uma pressão constante. Esta característica é expressa na unidade µm (Micras). ❑ Rigidez = é a resistência da folha a ser curvada. Papéis de baixa rigidez podem quebrar-se ao serem curvados. Gr = massa (g)/área (m2) Embalagens Leves Seda fabricado com pasta química branqueada ou não, branco ou em cores. Usado como embrulho de objetos, proteção de frutas, etc. Couché Papel que recebe um tratamento especial que aplica tinta sobre a superfície em ambos os lados do papel. Processo realizado para dar lisura e brilho ao papel, melhorando a impressão. Glassine Fabricado com 100% de pasta química branqueada e refinado ao máximo para torna-lo transparente. Quando adicionado de cargas, adquire um aspecto leitoso translúcido. Gramatura = 20 a 27 g/m2 Gramatura = 70-270 g/m2 Gramatura = 20-40 g/m2 Embalagens Pesadas Kraft Obtido por pasta química por meio do processo sulfato – fibras de pinheiro. Gramatura = 30-200 g/m2 Kraft natural para sacos multifoliados Fabricado 100% com pasta química, de fibra longa e gramatura 80-90 g/m2. Usado para o acondicionamento de grãos, produtos em pó e granulados. Kraft branco para sacos multifoliados Fabricado com pasta química, de fibra longa, porém branqueadas. Gramatura 35-110 g/m2. Usado como folha externa para sacos multifoliados para impressão de cores – produtos farináceos Tipos de Papel para Embalagem Kraft natural ou em cores para outros fins Fabricado com 100% de pasta química não branqueada de fibra longa. Resistência mecânica similar ao kraft natural para sacos multifoliados, mas com menor resistência ao rasgo. Cartão Papel encorpado, rígido, com espessura superior a 0,15 micras e gramatura superior a 200 g/m2, com ou sem revestimento superficial, muito utilizado na impressão de embalagens. Monoplex, duplex, triplex Papelão Cartão de elevada gramatura e rigidez. Fabricado essencialmente de pasta mecânica e/ou aparas. Gramatura = 30-150 g/m2 Papelão Ondulado Estrutura formada por um ou mais elementos ondulados (miolos) fixados a um ou mais elementos planos (capas) por meio de adesivo a base de amido adicionado de soda cáustica ou bórax. Papelão Ondulado Capa ❑ Papel com elevada quantidade de fibras virgens → conferem elevada resistência ao arrebatamento. ❑ Papel com elevada quantidade de fibras recicladas→ propriedades mecânicas inferiores. Miolo ❑ Papel fabricado com pasta semi-química e/ou mecânica e/ou aparas, geralmente com 120 a 150 g/m2. Classificação – Papelão Ondulado O número de capas e miolos utilizados na estrutura do papelão ondulado define a sua classificação: FACE SIMPLES Estrutura formada por um elemento ondulado (miolo) colado a um elemento plano (capa). PAREDE SIMPLES Estrutura formada por um elemento ondulado (miolo) colado, em ambos os lados, a elementos planos (capas). PAREDE DUPLA Estrutura formada por três elementos planos (capas) coladas a dois elementos ondulados (miolos), intercalados. Classificação – Papelão Ondulado O número de capas e miolos utilizados na estrutura do papelão ondulado define a sua classificação: As terminologias usadas na classificação das diferentes estruturas do papelão ondulado estão de acordo com a norma NBR 5985. PAREDE TRIPLA Estrutura formada por quatro elementos planos (capas) colados em três elementos ondulados (miolos), intercalados. PAREDE MÚLTIPLA Estrutura formada por cinco ou mais elementos planos (capas) colados a quatro ou mais elementos ondulados (miolos),intercalados. Tipos de Capas CAPA DE 1ª PARA PAPELÃO ONDULADO (“kraftliner”) ✓ Papel fabricado com grande participação de fibras virgens, geralmente com 120 g/m2 ou mais, atendendo as especificações de resistência mecânica requeridas para constituir a capa ou forro das caixas de papelão ondulado. CAPA DE 2ª PARA PAPELÃO ONDULADO (“testliner”) ✓ Papel semelhante ao anterior, porém, com propriedades mecânicas inferiores, resultado da utilização de matérias-primas recicladas em alta proporção. Tipos de Miolos Existem vários tipos de miolos que podem ser aplicados mediante as características de resistência, rigidez e qualidade de impressão: TIPO APLICAÇÃO A Ótimo acolchoamento e resistência a compressão B Melhor qualidade de impressão C Balanço entre as qualidades dos tipos A e B E Caixas display com pouco peso Tipos de Caixa de Papelão Ondulado Caixa de abertura normal: ❑ Abas como mesmo tamanho e o fechamento feito com fita adesiva ou gomada. Usado para transportar produtos de mercearia Caixa normal: ❑ Caixas tradicionais no mercado, variando somente as suas dimensões. ❑ O processo de fabricação desse tipo de caixa é o mais simples e não exige ferramentas especiais, por isso é a mais econômica e também a mais utilizada. Tipos de Caixa de Papelão Ondulado Caixa com aba parcial: ❑ Indicadas para o acondicionamento de frutas e doces, já que permite a visualização do seu conteúdo. Caixa transporte de bebidas: ❑ Muito resistente e segura, é feita de Papelão Ondulado Onda BC. (espessura de 6,5 mm). ❑ Apresenta alta resistência para transportar garrafas de vinho, champanhes, licores, cachaças, etc. Tipos de Caixa de Papelão Ondulado Meia caixa normal: ❑ Trata-se de caixas para uso interno, não sendo indicadas para o acondicionamento de produtos durante longos trajetos. Caixa para viagem: ❑ Caixa de papelão com alça tipo maleta indicada para o transporte de diversos alimentos. Papelão Ondulado como Embalagem Secundária Caixas de papelão ondulado são normalmente usadas como embalagens secundárias para alimentos e bebidas. Para isso, as caixas devem apresentar as seguintes características: ❑ Facilitar a comercialização do produto em maior escala; ❑ Acrescentar maior proteção a embalagem primária; ❑ Resistente ao empilhamento; ❑ Resistente ao manuseio durante o transporte; ❑ Rápida percepção para picking, movimentação e transporte. Automação das Embalagens de Papelão Ondulado Código de barras para caixas com várias unidades do mesmo produto ❑ GTIN-14 (Código de Unidade de Distribuição) → Composto GTIN-13 da unidade de venda sem o dígito verificador + dígito inicial variando de 1 a 8 associado ao número de produtos contida na embalagem para transporte. ❑ GTIN-13 → usado em embalagens coletivas e, no caso, embalagem coletiva também ser o expositor. Reciclabilidade O papelão ondulado é um material 100% reciclável e 100% produzido a partir de matérias-primas renováveis→ PRODUTO VERDE A reciclagem de materiais celulósicos é um procedimento que permite recuperar as fibras celulósicas do papel velho e incorporá-las na fabricação de novo papel. Excelente relação custo x benefício, por isso é o material mais utilizado no transporte e proteção de, aproximadamente, 75% dos produtos embalados no mundo todo. Reciclabilidade ❑ Papelão ondulado tem taxa de reaproveitamento maior que 80%; ❑ Embalagens multicamadas, especialmente as cartonadas, são mais difíceis de serem recicladas, pois são produzidas com papel cartão, PEBD e Alumínio. Reciclabilidade FIBRA SECUNDÁRIA RECICLADA = APARAS Reciclabilidade – Dados Importantes ❑ Papel/Papelão não podem ser reciclados indefinidamente sem que haja perda de qualidade. ❑ Após cada utilização, eles perdem parte das suas propriedades e só podem ser reciclados para uso distinto, e um pouco menos nobre, do que o original. Legislação • Lei n° 9782/1999 – atribui a Anvisa a competência de regulamentar, controlar e fiscalizar empresas fabricantes de embalagens que envolvam riscos à saúde pública. • RDC n° 27/2010 – isenta as embalagens celulósicas, vidro, metais e plásticos da obrigatoriedade de registro junto a Anvisa. • RDC n° 88/2016 e Portaria n° 177/1999 – destina-se à orientação de embalagens e equipamentos destinados a entrar em contato direto com alimentos, inclusive materiais celulósicos revestidos superficialmente com parafinas, resinas, etc. Nas próximas aulas... 1. História do revestimento de papel e cartão no Brasil 2. Processos de obtenção de fibras • Processo Químico ✓ Processo Sulfato ou Kraft ✓ Processo Soda ✓ Processo Ácido • Processo Mecânico • Processo Semi-Químico 3. Matérias primas não-fibrosas 4. Processo de fabricação do papel 5. Propriedades específicas para os vários tipos de papéis e cartão OBRIGADO!