NPE2024: Tendências e Inovações no Setor de Plásticos
Mais de 50.000 participantes lotaram os corredores do Orange County Convention Center em Orlando, Flórida, de 6 a 10 de maio, para o NPE2024, o primeiro NPE desde 2018 (o NPE2020 foi cancelado devido à pandemia de COVID-19). Aqui, cobrimos os desenvolvimentos nos principais segmentos de processos não relatados em edições anteriores da revista Plastics Technology. Consulte as edições de fevereiro, março, abril, maio e junho para cobertura pré-show. Continuaremos nossa reportagem do NPE2024 em agosto.
Levando o PET ao Limite em Design de Embalagens com Paredes Finas
Usando sua tecnologia Thin Recess Injection Molding (TRIM) e outros avanços, a StackTeck Systems Ltd. buscou levar o PET ao limite e para novas áreas de embalagens no NPE2024.
A tecnologia TRIM da StackTeck, que reduz o uso de material com painéis mais finos, demonstrou a capacidade de reduzir o peso das peças em 10% a 40% em projetos convencionais com paredes finas. Aplicar os painéis TRIM em todas as partes pode comprometer a resistência do recipiente, então a StackTeck concebeu uma abordagem alternativa que aplica TRIM apenas no fundo, mantendo a espessura das laterais e dos cantos. Dessa forma, o desempenho a cargas superiores e outros critérios de desempenho são atendidos, mantendo uma economia de 5% no peso.
Em cooperação com o fornecedor de máquinas de moldagem por injeção Netstal, a StackTeck introduziu um recipiente de PET transparente com paredes finas, buscando substituir os poliolefinas normalmente aplicados para esse tipo de embalagem. Usando uma ferramenta TRIM multigated 1 × 2, a máquina Elion de 350 toneladas aplicou…
Em cooperação com a Netstal, a StackTeck mostrou recipientes transparentes de PET com paredes finas visando substituir os poliolefinas normalmente usados. Fonte: StackTeck.
impressão em molde (IML) de um rótulo fino de PET para criar um recipiente IML de 450 ml pesando apenas 15 g em um ciclo de 4 segundos. O sistema também utilizou um robô IML da StackTeck, visão e sistema de empilhamento.
Jordan Robertson, vice-presidente de desenvolvimento de negócios e marketing da StackTeck, disse à Plastics Technology que a ferramenta utilizou controle sequencial de válvulas para os hot-runners do molde, a fim de controlar a injeção do material fundido e encurtar o comprimento do fluxo. A peça foi projetada com sete pontos de entrada no fundo do recipiente — um no centro e seis ao redor da borda. Na moldagem, a válvula central é aberta primeiro, preenchendo o fundo do recipiente, e, uma vez que o material chega aos pontos externos, esses são abertos.
O sistema corta efetivamente o comprimento do fluxo pela metade para o segundo nível de entradas, proporcionando aos recipientes de paredes finas uma melhor relação comprimento do fluxo-espessura da parede (L/t). Robertson diz que, como regra geral, o PET quando usado em embalagens é geralmente duas vezes mais espesso e pesa o dobro ou mais do que, por exemplo, o PP, que é usado normalmente nesses recipientes, fazendo com que o peso de 15 g seja bastante atraente. Além disso, a cristalinidade do PET normalmente impede encaixes, mas a StackTeck conseguiu criar um para a tampa encaixar no recipiente.
Em outra demonstração TRIM no estande do fabricante italiano de máquinas de moldagem por injeção BMB, a StackTeck exibiu recipientes leves de 16 onças rodando em uma máquina de moldagem por injeção BMB eKW55pi/5500H de 600 toneladas. O balde de PP de 14,5 g foi moldado em uma ferramenta de pilha 2X8, alcançando uma economia de peso de 5%, com retirada via um robô de entrada lateral de alta velocidade Muller Technology. Robertson também tinha tampas de amostra à mão para mostrar como diferentes tecnologias e materiais poderiam ser combinados para recipientes leves. Isso incluía uma tampa de PP clarificada de apenas 0,020 polegadas de espessura. Ele também exibiu uma tampa de PP clarificada de 0,013 polegadas feita com um processo de compressão por injeção. Por fim, aplicando resina reciclada para maior sustentabilidade, ele exibiu um pacote que combinava um recipiente de 30% de rPET com uma tampa de 100% de rPP.
“A StackTeck agora construiu grandes moldes de pilha com tecnologia TRIM para recipientes de paredes finas, além de expandir a gama de aplicações para incluir aplicações retangulares, à prova de violações e de sorvetes”, diz Robertson. “Comparado a outras abordagens de redução de peso, provou ser simples e confiável, além de funcionar bem com outras tecnologias, como o multigating.”
Retorno das Linhas de Filme em Execução
Os fabricantes de máquinas italianos Luigi Bandera e Macchi estão indo contra a tendência entre os fornecedores de máquinas de filme soprado ao operar linhas de produção de filme soprado durante o NPE2024. E a Colines da Itália operou uma linha de stretch cast com um pacote de controle de inteligência artificial (IA) chamado Mastermind. Até os veteranos do NPE não se lembram da última vez que uma linha de filme stretch foi operada no show.
No caso da Bandera, o NPE2024 marcou a primeira vez que conduziu uma linha em um show fora da Europa. O fabricante de máquinas, que recentemente abriu um novo escritório nos EUA em Charlotte, Carolina do Norte, operou sua linha Techno Flex de 5 camadas em Orlando, rodando uma variedade de estruturas baseadas em poliolefinas para filme termocontrátil, laminação, impressão e filme com pregas. A Bandera operou com espessuras de 20 a 200 μm em taxas de saída de 880 lbs/hr. A linha foi enviada para o show após ser apresentada em uma casa aberta em janeiro na sede da Bandera em Busto Arsizio, na Itália (perto de Milão). No show, a linha foi comprada pela Reliance Packaging, parte do Sigma Plastics Group.
Enquanto os fabricantes de máquinas de moldagem por injeção e moldagem por sopro costumam operar máquinas em feiras comerciais, muitos fabricantes de linhas de extrusão tendem a exibir de forma estática — em particular no NPE, mas ultimamente também no Show K — devido ao custo, tamanho e complexidade das linhas, alturas de teto mais restritivas, possíveis complicações de processamento e inúmeros outros fatores.
A Bandera operou uma linha de filme soprado pela primeira vez no NPE. Vendeu o sistema totalmente poliolefinico para a Reliance Packaging no show. Fonte: Plastics Technology
Gambarotto, gerente geral da operação da Bandera na América do Norte, comentou: “Hoje em dia, quando alguém compra uma linha de filme soprado e investe milhões, eles querem ter certeza não só sobre a tecnologia, mas também sobre a empresa da qual estão comprando, se ela é forte, comprometida com o mercado. Estamos confiantes de que o que estaremos demonstrando será interessante para o público e também positivo para a Bandera.”
Enquanto isso, a nova instalação de 6.000 pés quadrados da Bandera em Charlotte abrigará vendas, peças de reposição e suporte de serviço.
Macchi tem operado linhas nas últimas NPEs. No NPE2024, operou uma linha dedicada a poliolefinas de 5 camadas com 5 extrusoras; trocadores de tela hidráulicos de fluxo contínuo para acomodar melhor a introdução de resíduos; um anel de ar de fluxo triplo com um sistema de controle automático de perfil integrado; um sistema de drenagem de cera para o anel de ar; um scanner de linha de geada; um sistema de sucção de fumaça no guia-bolha; uma cesta de suporte com função de resfriamento; um enrolador automático de estação dupla; e um sistema in-line para recuperação de aparas laterais.
E mais, a linha foi equipada com Macchi I.o.T., uma solução digital que realiza monitoramento OEE, análise de falhas e manutenção preditiva para verificar a eficiência da produção em tempo real. Também estava em ação o Macchi W.i.S. (Web Inspection System), uma solução inovadora para mapeamento de defeitos no filme.
A linha AllRollEx da Colines rodou intermitentemente durante a exposição. Em colaboração com a ExxonMobil, produziu filme de embalagem manual de alta tenacidade com uma espessura de 8 microns contendo 35% de material reciclado pós-consumo (PCR) junto com o Enable 1617, que a ExxonMobil lançou no NPE2024.
As linhas AllRollEx também possuem um sistema de dobragem de bordas em linha, o que torna-as bem adequadas para o processamento de filmes de alto conteúdo de PCR para uso em máquinas automáticas. A Colines adiciona que o pacote de controle de IA Mastermind proporciona uma redução dramática no tempo de configuração e de arranque da linha de extrusão; em produção de filme stretch, obtêm-se 2 sigma 1% em 180 segundos, diz o fabricante. O sistema também mantém a qualidade de produção consistente ao longo do tempo. Além disso, é considerado seguro e fácil de usar, pois até mesmo operadores menos experientes podem gerenciar o sistema com facilidade.
Duas ‘Estreias’ em Moldagem por Sopro de Biopolímeros e PET
O tema geral da sustentabilidade do show foi evidente em duas aplicações aparentemente únicas de moldagem por sopro. Uma delas foi anunciada como uma possibilidade de avanço para biopolímeros em moldagem por sopro: É dito ser a primeira garrafa de água biodegradável do mundo, moldada em PHA. A garrafa vem de uma empresa chamada Cove, fundada em 2018 e sediada em Irvine, Califórnia. No final de 2022, a Cove lançou um mercado de teste em Los Angeles de água mineral em garrafas de 591 ml de uso único com tampas moldadas por injeção de PHA. As garrafas opacas e off-white não têm rótulos, mas são impressas com tinta biodegradável à base de algas.
Garrafas de biopolímero PHA feitas pela Cove na Califórnia são ditas ser as primeiras garrafas de água 100% biodegradáveis do mundo. A Cove está trabalhando com grandes marcas para desenvolver garrafas de bebidas em biopolímero. Fonte: Matthew Naitove.
A resina é Solon PHA da RWDC Industries. É produzida por fermentação microbiana de óleos vegetais, incluindo óleo de cozinha residual, e é dita decompor-se em compostagem comercial e em ambientes de solo, água doce e marinhos.
A Cove tem produzido suas próprias garrafas, usando máquinas de shuttle Bekum e Magic. No final do ano passado, o fundador e CEO da Cove, Alex Totterman, anunciou que sua empresa estava mudando seu modelo de negócios de produzir seus próprios produtos para colaborar com marcas globais interessadas em adotar a tecnologia da Cove. A Cove manterá seu laboratório de P&D na Califórnia, mas começou a abrir sua tecnologia — desde a formulação dos materiais até o design e fabricação das garrafas — para um grupo seleto de parceiros.
Outra aplicação inovadora no NPE2024 foi um tubo de compressão de PET em vez do PP usual. Desenvolvido pela Delta Engineering da Bélgica (com escritório nos EUA em Norcross, Georgia), o elemento mais chamativo do novo tubo é que ele é feito por moldagem por sopro estiramento (ISBM) em máquinas de um único passo da Nissei ASB, ao invés de extrusão. De acordo com Danny De Bruyn, diretor geral da Delta Engineering, o processo usual multi-passos envolve coextrusão ou laminagem para fazer um cilindro, que é cortado e equipado com um ombro moldado por injeção por moldagem ou colagem.
O novo processo patenteado requer simplesmente moldar uma garrafa oval e depois cortar e soldar a base. Se uma barreira for necessária, o interior da garrafa pode ser revestido por plasma — a Delta Engineering está processando a patente de um revestimento orgânico aprimorado que é dito proporcionar até 40 vezes maior barreira ao oxigênio do que o PET sozinho. Além de ser fácil de imprimir, o tubo ISBM de PET oferece novas opções de decoração através de estampagem, não disponíveis nos tubos extrudados.
