AULA 8 - EMBALAGEM PLÁSTICA

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EMBALAGEM PLÁSTICA
FACULDADES INTEGRADAS DE FERNANDÓPOLIS
ENG. DE ALIMENTOS – 9⁰ SEMESTRE
Disciplina: Acondicionamento e Embalagem 
Prof. Me. Marcel de Campos Oliveira
HISTÓRICO
→ Mercado de embalagens de alimentos como uma das mais econômicas e
seguras opções.
→ 1907: Quando Dr. Leo Hendrik reconheceu a importância da reação entre fenol e
formaldeído dando início a produção industrial;
→ 1920 a 1950: Decisivo polímeros modernos;
→ 100 anos: Usado desde alimentos até painéis de veículos e
brinquedos, medicamentos...
MERCADO DE EMBALAGENS PLÁSTICAS
→ Crescimento de 4,75% ao ano, previsão para 2012 de U$$ 3,7 bilhões.
→ Produção de 900 milhões de toneladas em 2006, com receita de U$$ 2,7 bilhões;
→ 2007 a indústria cresceu apenas 2,51%, contra 1,8% de
crescimento em 2006;
→ Grande cliente da indústria de embalagens gerais e das
plásticas flexíveis especificamente;
EMBALAGEM PLÁSTICA
− Os materiais de origem plástica incluem uma vasta classificação, como:
→ Processos de transformação e/ou conversão das
embalagens.
→ Base na composição química;
→ Propriedades físicas e mecânicas;
→ Permitem uma melhor adequação do sistema de embalagem ao produto,
evitando desta forma o superdimensionamento, ou seja, uma melhor relação
custo/benefício.
EMBALAGEM PLÁSTICA
− Consequentemente, devido às suas várias características, são também
denominadas de:
→ Embalagens alternativas às tradicionais de origem
metálicas e de vidro;
− Com relação à composição química, propriedades físicas e mecânicas, a
classificação dos materiais plásticos dependerá:
EMBALAGEM PLÁSTICA
→ As resistências (à tração, ao impacto, à compressão, ao
alongamento e ao rasgamento), as temperaturas de selagem, a
transparência, a opacidade, etc.
→ Do polímero, da estrutura molecular, do peso molecular, da
densidade, da cristalinidade, das transições físicas, dentre outras;
→ Tais características irão de certo modo afetar a permeabilidade
(aos gases, vapor de água e aos compostos voláteis);
− Com base nos processos de transformação e/ou conversão, os materiais
plásticos darão origem aos diversos tipos e formatos de embalagens, tais como:
EMBALAGEM PLÁSTICA
→ As embalagens rígidas (bandejas, potes, garrafas,
garrafões, bombonas, caixas, tampas e dispositivos de
fechamento, etc.).
→ As embalagens flexíveis (sacos e sacolas, filmes encolhíveis
e esticáveis, etc.);
− Outras denominações pertinentes incluem:
EMBALAGEM PLÁSTICA
→ Embalagens convertidas (por laminação, por
extrusão e coextrusão);
→ Embalagens termoformadas;
→ Embalagens metalizadas;
→ Sacolas auto-sustentáveis (STAND UP
POUCHES);
→ Embalagens a vácuo;
→ Embalagens encolhíveis (SHRINKS);
→ Embalagens bolhas (BLISTERS);
→ Envoltórios e acessórios (selos, grampos,
rótulos e etiquetas).
− Dentre esses requisitos, destacam-se as exigências:
→ De proteção, os aspectos econômicos e as restrições de legislação e do meio
ambiente.
− Quanto ao fator proteção, as embalagens plásticas permitem a obtenção de um
gradiente de barreira com relação à:
EMBALAGEM PLÁSTICA
→ Permeabilidade aos gases;
→ Ao vapor de água e aos compostos voláteis,
dependendo da constituição polimérica;
→ Dos processos de fabricação da embalagem.
− Outros fatores como as propriedades mecânicas e resistência física são tanto
quanto importantes para que:
→ O sistema de embalagem não venha ser subdimensionado, ou apresentar
reduzido tempo de vida útil de comercialização.
 Polietileno;
 Polipropileno;
 Poliestireno;
 Policloreto de vinila;
 Politereftalato de etileno;
 Policarbonato.
EMBALAGEM PLÁSTICA
− O mercado nacional de materiais plásticos, 40% é para embalagens, cujas
principais resinas incluem:
VÍDEO: EMBALAGEM - PLÁSTICO
POLÍMEROS E POLIMERIZAÇÃO
− Os materiais plásticos são:
→ Polímeros orgânicos ou inorgânicos.
− Obtidos por processos de polimerização de unidades monoméricas, contendo
basicamente os elementos químicos:
→ Carbono;
→ Hidrogênio;
→ Nitrogênio;
→ Oxigênio;
→ Cloro
→ Flúor.
POLÍMEROS E POLIMERIZAÇÃO
→ A reação por adição é típica dos materiais poliolefínicos e vinílicos, enquanto que
a por condensação é características da polimerização de materiais poliamídicos e
poliésteres.
− A polimerização consiste:
→ Na reação de síntese dos monômeros em reatores especiais, com controle de
calor, pressão e de catalisadores, para a obtenção do polímero que geralmente é
uma molécula de alto peso molecular;
→ As reações de polimerização podem ser por adição (em massa, em solução, em
emulsão, por suspensão) ou por condensação;
POLÍMEROS E POLIMERIZAÇÃO
→ Assim sendo, os polímeros podem apresentar estrutura molecular linear ou
ramificada.
→ Quando a polimerização é a partir de um só monômero tem-se o homopolímero;
→ Quando se origina de monômeros diferentes (comonômeros) tem-se o
heteropolímero;
→ Os heteropolímeros provenientes de dois ou três comonômeros são
denominados copolímeros e terpolímeros, respectivamente;
→ As propriedades e características dos materiais poliméricos dependem da
polimerização, bem como da proporção entre os comonômeros e sua distribuição
ao longo da estrutura molecular;
→ Ao contrário, os termofixos ou termorrígidos endurecem irreversivelmente sob a
ação do calor, sendo assim pouco utilizados com material de embalagem.
POLÍMEROS E POLIMERIZAÇÃO
QUANDO AQUECIDOS AMOLECEM, MAS AO RESFRIAREM AINDA MANTÉM AS 
MESMAS CARACTERÍSTICAS INICIAIS, CARACTERÍSTICA ESSA QUE PERMITE A 
TERMOSOLDAGEM DAS EMBALAGENS PLÁSTICAS.
→ Os materiais poliméricos ainda podem ser do tipo termoplástico ou termofixo;
→ Os termoplásticos são aqueles que apresentam comportamento reversível sob a
ação do calor.
POLÍMEROS E POLIMERIZAÇÃO
→ Essas matérias-primas, apesar de serem de origem natural e renovável, são
utilizadas como alternativas às de origem mineral, entretanto apresentam
limitações técnicas e econômicas.
→ A matéria-prima ou a fonte dos monômeros utilizados na polimerização pode ser
de origem vegetal, animal e mineral.
→ A fonte vegetal inclui a celulose, o amido, a proteína, os óleos e o látex,
enquanto que a principal fonte animal é a caseína.
− Com relação às fontes de origem mineral, a hulha ou carvão de pedra já foi bem
utilizado, mas foi praticamente substituída pela nafta do petróleo, a principal fonte
dos monômeros:
POLÍMEROS E POLIMERIZAÇÃO
→ Etileno;
→ Propileno;
→ Butileno.
PESO MOLECULAR E GRAU DE POLIMERIZAÇÃO
 Por exemplo, a resistência à tração, ao impacto, a flexibilidade, a viscosidade e
as condições de processabilidade do polímero variam em função do peso
molecular médio e da distribuição do peso molecular.
 O número médio de unidades de monômero e comonômeros em uma estrutura
polimérica expressa o grau de polimerização (n);
 Essa medida, bem como o peso molecular médio da molécula (PMm), definem as
propriedades e características do material plástico obtido;
VÍDEO: POLIMERIZAÇÃO
ADITIVOS E FUNÇÕES
→ Tais aditivos, além de facilitar a transformação da resina, podem melhorar as
propriedades físicas e mecânicas do material final.
ADITIVOS OU COADJUVANTES DE PROCESSOS
→ Para se obter as características necessárias ao bom desempenho das
embalagens plásticas, geralmente são adicionados aos polímeros outros
compostos químicos, denominados:
ADITIVOS E FUNÇÕES
− Dentre as várias funções dos aditivos, destacam-se aquelas que facilitam:
→ O processamento ou a transformação da resina;
→ Os antioxidantes;
→ Os estabilizantes térmicos;
→ Os absorvedores de ultravioleta;
→ Os lubrificantes;
→ Os plastificantes.
CARACTERÍSTICAS DOSMATERIAIS PLÁSTICOS
PEBD – POLIETILENO DE BAIXA DENSIDADE:
 Alta resistência ao impacto;
 Alta resistência ao rasgamento;
 Um dos mais utilizados;
 Bom desempenho a baixas temperaturas;
PEAD – POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE:
 Alta propriedades de resistência mecânica (tração, rigidez);
 Elevadas temperaturas de uso;
 Altas propriedades de barreira.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
 Baixa permeabilidade ao vapor de água;
 Alta permeabilidade a gases;
 Boa resistência química (ácidos, bases, soluções inorgâncas);
 Permeável a óleos e gorduras;
 Boa termossoldabilidade;
 Transparente;
 Bom desempenho em equipamentos de conversão e transformação;
 Menor rigidez em relação ao PEAD;
 Menor resistência ao impacto em relação ao PEAD.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
PP – POLIPROPILENO:
 Baixa densidade “leve” – 0,9 g/cm3;
 Resistência a altas temperaturas, permitindo o processamento térmico;
 Baixa resistência mecânica a baixas temperaturas;
 Boa resistência a tração;
 Baixa permeabilidade ao vapor de água;
 Alta permeabilidade aos gases;
 Boa barreira as gorduras;
 Boa resistência química.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
BOPP – POLIPROPILENO BIORIENTADO:
 Boas barreira ao vapor de água;
 Boa barreira a gases;
 Elevada transparência e brilho;
 Excelente para impressão;
 Boa resistência ao rasgamento;
 Não conseguem boa solda com o calor (necessita de verniz para solda);
 Com a metalização aumenta a barreira ao vapor de água.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
PS – POLIESTIRENO:
 Fácil formação;
 Alta rigidez e transparência;
 Baixa resistência ao impacto.
PS – ALTO IMPACTO – COPOLÍMERO DO ESTIRENO E BUTADIENO:
 Maior resistência ao impacto;
 Menor rigidez;
 Opaco;
 Alta permeabilidade aos gases e ao vapor de água;
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
 Baixa resistência térmica.
PS – EXPANDIDO:
 Auxilia na absorção de impacto;
 Densidade extremamente baixa – 0,02 g/cm3;
 Baixa condutividade térmica;
 Quimicamente inerte;
 Resistente a óleos/gorduras, água e ácidos;
 Não resiste a temperatura muito elevadas;
 Boa resistência a baixa temperaturas;
 Bastante prejudicial ao meio ambiente.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
PVC – POLICLORETO DE VINILA:
 Propriedades varia em função de sua formulação (aditivos, plastificantes,
estabilizantes);
 Fácil processabilidade;
 Boa barreira a gases;
 Baixa barreira ao vapor de água;
 Excelente transparência e brilho;
 Baixa resistência ao impacto;
 Resistência a óleos, gorduras e produtos químicos;
 Baixa resistência térmica;
 Elimina resíduos tóxicos quando submetidos a altas temperaturas.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
PVDC – POLICLORETO DE VINILIDENO:
 Excelente barreira ao vapor de água, gases e aromas;
 Boas resistências a gorduras;
 Alta resistência a tração;
 Resistente ao processamento térmico de alimentos;
 Termosoldável;
 Ótimo encolhimento sob ação do calor;
 Custo bem mais alto quando comparado ao PVC.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
PET – POLIETILENO TEREFTALATO:
 Boa transparência;
 Brilho;
 Alta rigidez;
 Boa resistência a tração e perfuração;
 Boa resistência química;
 Boa resistência a óleos e gorduras;
 Boa barreira aos gases, aromas e vapor de água;
 Boa resistência e estabilidade térmica (-70°C e 150°C);
 Com a metalização aumenta a barreira;
 Com co-extrusão de revestimentos aumenta a barreira e soldabilidade;
 Reciclável.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
EVA – ETILENO VINIL ACETATO:
 Melhoria de resistência ao impacto;
 Maior elasticidade dos filmes;
 Termoselabilidade do filme.
− Normalmente utilizado em co-extrusão com outros materiais
proporcionando-lhes:
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
EVOH – ETILENO VINIL ÁLCOOL:
 Excelente barreira aos gases, aromas e solventes;
 Boas propriedades mecânicas;
 Alto brilho;
 Boa estabilidade térmica;
 Utilizado normalmente em co-extrusão com outros materiais.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS PLÁSTICOS
PA – POLIAMIDAS – “NYLONS” :
 Alta barreira aos gases;
 Baixa barreira ao vapor de água;
 Resistente a altas temperaturas;
 Resistente a baixas temperatura;
 Ótimas propriedades mecânicas;
 Boa resistência a óleos;
 Boa resistência química;
 Não solda com o calor;
 Alta resistência a tração.
ROTULAGEM AMBIENTAL – NBR 13230 /ABNT
→ Simbologia indicativa de reciclagem e identificação de materiais plásticos;
→ Muito importante para orientar os programas de coleta seletiva, especialmente
catadores e sucateiros.
MIGRAÇÃO DE COMPONENTES DE EMBALAGENS 
PLÁSTICAS PARA ALIMENTOS
− Definição:
 Migração é definida como a transferência de compostos da embalagem para o
produto.
 Estabilizantes;
 Antioxidantes;
 Absorvedores de luz U.V. ;
 Lubrificantes;
 Plastificantes.
− Os plásticos tem além dos polímeros compostos de baixo peso molecular
adicionados obrigatoriamente, que são:
MIGRAÇÃO DE COMPONENTES DE EMBALAGENS 
PLÁSTICAS PARA ALIMENTOS
 A difusão é o principal mecanismo de transferência de massa, devido a
movimentos moleculares e espontâneos que ocorrem sem o auxílio de forças
externas tais como agitação e correntes de convecção em líquidos.
→ Densidade dos plásticos;
→ Concentração do composto migrante;
→ Tempo de contato;
→ Temperatura;
− Fatores que influenciam a difusão, e consequentemente a migração nos
plásticos:
MIGRAÇÃO DE COMPONENTES DE EMBALAGENS 
PLÁSTICAS PARA ALIMENTOS
→ Características físico-químicas dos componentes do sistema material plástico
alimento.
− ESCOLHA DO MATERIAL DE EMBALAGEM
 Legislação;
 Reciclagem;
 Custo;
− Principais fatores que influenciam na escolha do material de embalagem:
ESCOLHA DO MATERIAL DE EMBALAGEM
 Existência de fornecedor no material na região;
 Características tecnológicas;
 Exigência de mercado (hábitos do consumidor / tradição no setor).
Envasadora de pouch
Máquina de envase de 
sachet
− Fechamento de embalagens plásticas
− Formação de sachet ou pouch
ENVASADORA – STAND – UP POUCH
FORMAÇÃO DE SACHET OU POUCH
 Velocidade de operação média – 100 pct/min (Bosch).
 Uma mesma máquina normalmente não tem uma amplitude muito grande de
tamanhos de pacotes;
 Podem ser embalados diversos tipos de alimentos sólidos e líquidos;
 Normalmente garantem uma boa precisão na quantidade acondicionada;
EMBALAGENS FLOW-PACK
Máquina flow-pack
EMBALAGENS FLOW-PACK
EMBALAGENS FLOW-PACK
 Uma embaladora versátil e compacta desenhada para uma ampla variedade de
aplicações de embalagem e variação de tamanhos;
 Embala chocolates moldados e revestidos e barras de doces, crackers, barras de
granola, produtos de massas finas, snacks e muitos outros produtos alimentares
e de uso geral, como barras de sabonete ou ataduras, pré-embaladas ou não,
embalagens simples ou múltiplas;
 Extremidades com corte ou serrilhado (dentado);
 Elevada proteção do produto devido boa hermeticidade de fechamento;
 Manuseio suave do produto;
 Embala mais de 1000 pacotes por minutos (Sig Pack-1000) dependendo do
tamanho e das características do produto e da qualidade do filme;
 Fácil e rápida mudança de formatos;
 Atende a exigências sanitárias;
 Acessível e fácil de inspecionar e limpar;
 Usa material de selagem a quente como BOPP, PET;
EMBALAGENS FLOW-PACK
EMBALAGENS FLOW-PACK
 Preparada a ser acoplada a um equipamento automático de alimentação ou à
encartonadeiras;
 Equipamentos opcionais:codificador, emendador de bobina.
− Sistema de formação de blisters
SISTEMA DE FORMAÇÃO DE BLISTERS
 Utilizada em massas alimentícias e outros alimentos muito frágeis;
 Material de embalagem normalmente utilizado PEAD;
 Alta velocidade de fechamento 200 bem. / min (Sig).
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
PROF. ME. MARCEL DE CAMPOS OLIVEIRA
E-mail: marceloliveira.oliveira@yahoo.com.br