Apresentação Extrusão - Processo de Fabricação de Sacolas

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA
Autores: Amanda Mendes, Danilo Brito,
Natielly Freitas, Rayara Rezende,
Sergio Gomes.
EXTRUSÃO DE POLÍMEROS
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE SACOLAS PLÁSTICAS
TRABALHO ACÂDEMICO
Minas Gerais
2016
Autores: Amanda Mendes, Danilo Brito,
Natielly Freitas, Rayara Rezende,
Sergio Gomes.
EXTRUSÃO DE POLÍMEROS
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE SACOLAS PLÁSTICAS
Trabalho acadêmico apresentado à disciplina
de Processos de Fabricação referente a
extrusão de polímeros no processo de
produção de sacolas plásticas.
Minas Gerais
2016
RESUMO
Os plásticos são de fundamental importância em nossa sociedade, com o passar dos anos ele
vêm sendo utilizado cada vez mais. Para chegar ao produto final, o plástico pode passar por
diversos processos de moldagem, sendo o processo de extrusão o mais importante deles. A
extrusão é empregada na fabricação de produtos flexíveis, como embalagens, sacolas, sacos e
bobinas. Após o processo de extrusão, os itens podem ser modelados no produto final com
soldas e cortes. No processo de produção de sacolas ele desempenha um papel fundamental,
sendo a extrusão a etapa inicial da fabricação.
Palavras Chave: polímero, sacola, processo de fabricação, extrusão.
INTRODUÇÃO
Os materiais plásticos são essenciais para a manutenção da nossa qualidade de
vida, uma vez que são utilizados nos segmentos agrícola, alimentício, automobilístico,
cosméticos, construção civil, eletroeletrônico, embalagens, farmacêutico e médico-hospitalar
(PADILHA E BOMTEMPO, 1999).
Os plásticos são materiais que têm como seu componente principal um tipo de
macromolécula, que quando repetida um grande número de vezes, é denominada polímero.
Para transformação do polímero no produto final, as empresas utilizam diversos processos de
moldagem do plástico, sendo a extrusão um deles (SILVA, COSTA, PEREIRA E COSTA, 2013).
A extrusão plástica é similar a efetuada com metais, porém, é efetuada em
temperaturas mais baixas. Os produtos flexíveis, que é o caso das sacolas, podem ser
modelados com soldas e cortes após a extrusão (BLASS, 1988).
1 POLÍMEROS
Polímeros (palavra do grego poli (muitos) + meros (iguais)) são macromoléculas
de cadeia extensa, compostas por várias unidades de “meros” ou unidades repetitivas. Os
polímeros são produzidos a partir dos monômeros que são moléculas capazes de se ligar umas
às outras formando assim um polímero de cadeia extensa. Existem hoje três tipos de
polímeros, os naturais, semissintéticos e os sintéticos (CANEVAROLO JR, 2006).
2.1 Polímeros sintéticos
São polímeros produzidos pelo homem a partir da reação de polimerização de
monômeros (CORREIA, 2008).
2.1 Elastômeros
Conhecidos como borrachas, os elastômeros são polímeros com alta elasticidade
quem tem a capacidade de em situações naturais se deformar e voltar a forma original, porém
não suportam grandes tensões e sofrem oxidação quando fica exposto por longos períodos de
tempo (CORREIA, 2008).
2.2 Fibras
Materiais com alta resistência mecânica constituídos por macromoléculas lineares.
São geralmente utilizados em grande quantidade na indústria têxtil (CORREIA, 2008).
2.3 Plásticos
Os plásticos são provavelmente o tipo que detêm a maior parte dos polímeros sob
sua classificação. Eles podem ser frágeis, rígidos e outros maleáveis se deformando quando
submetidos a tensão. Estes plásticos podem ser sub classificados em termoplásticos e
termorrígidos (CALLISTER JR, 2007).
Termoplásticos são tipos de polímeros facilmente deformados pela ação do calor e
que podem ser fundidos. Este processo físico é denominado vulcanização, e é possível devido
as relações intermoleculares do material, que quando rompidas são facilmente restabelecidas.
Quando tal processo é repetido várias vezes no mesmo material pode haver a perda de
propriedades do material. Os termoplásticos podem ser convencionais (ou de grande uso),
especiais ou de engenharia. Polietileno de baixa densidade; Polietileno de alta densidade;
Polipropileno; Poli Cloreto de Vinila; Poliestireno são exemplos de polímeros termoplásticos
(BRASKEM, 2002).
Termorrígidos são materiais que após o processo de cura não podem ser
reaquecidos. Quando tal material é reaquecido, suas propriedades iniciais não são
reconstituídas, pois em suas cadeias moleculares há várias ligações químicas primárias e
ligações cruzadas entre cadeias. As principais matérias primas para os termorrígidos são as
resinas oligoméricas. Resina Fenólica, uréia-formaldeído, resina epóxi, melamina-
formaldeído e poliéster insaturado são exemplos de termorrígidos (BRASKEM, 2002).
3 PROCESSO DE PRODUÇÃO DO POLIETILENO
O petróleo é a principal fonte de obtenção da matéria prima para a fabricação dos
polímeros de baixa densidade, utilizado na fabricação de sacolas. O petróleo cru é destilado, e
então se obtém a nafta, fração utilizada para a fabricação de polímeros. A nafta passa por
pirólise a 800°C e catálise, onde são obtidos gases que contém moléculas saturadas e
insaturadas, entre esses produtos está o etileno, composto usado na produção de polímeros de
baixa densidade (CANEVAROLO JR, 2006).
Para se obter o polietileno que é o polímero derivado do etileno, este último passa
por uma reação de polimerização em cadeia onde é necessário o uso de um agente iniciador
onde comumente são utilizados alguns peróxidos. A reação acontece em pressões muito altas
como 3000 atm e a temperaturas entre 100 e 300°C. (CANEVAROLO JR, 2006).
Reação de polimerização do etileno.
Fonte: PIATTI & RODRIGUES, 2005.
Para se chegar ao no final do processo de polimerização, poderão ser adicionados
alguns aditivos ao polímero de modo a conferir as propriedades desejadas. Alguns dos tipos
de aditivos mais usados na indústria de plásticos são:
• Estabilizantes e antioxidantes:evitam a degradação;
• Pigmentos: dotam o plástico da cor desejada;
• Plastificantes: conferem maior flexibilidade;
• Materiais minerais: reedificam ou modificam o aspecto, a textura;
• Agentes antiestáticos: reduzem a atração de poeiras devido à eletricidade estática;
• Agentes anti-UV: limitam a degradação do plástico por ação da luz;
• Agentes de expansão: tornam o plástico mais leve;
• Agentes anti-fogo: dão ao plástico maior resistência ao fogo.
4 FORMAS DE PROCESSAMENTO DE SACOLAS
Os polímeros passam por uma série de processamentos antes de chegarem à forma
final desejada, para isso eles são sujeitos a aquecimento, pressão e cisalhamento. Para cada
polímero, e seu tipo de aplicação, o tempo e o grau de aplicação desses processamentos são
diferentes. (PAOLI, 2008).
Para se obter a sacola plástica, como é comumente chamada, o polietileno passa
pelo processo de extrusão, sopro, bobinamento e corte (PAOLI, 2008).
4.1 Extrusão, sopro e bobinamento
Segundo Paoli (2008) a extrusão é um dos métodos mais utilizados e consiste na
adição do material ainda sólido com outras matérias primas como os plastificantes; essa
mistura passa por esforços mecânicos e cisalhamento, logo após o material é aquecido até que
sua viscosidade atinja um ponto suficiente para que este seja transportado pela rosca.
Após sair da extrusora o polietileno passa pelo processo de sopro onde o material
sai em forma de tubo e é inflado com ar quente que provém da parte interior do molde
(PAOLI, 2008).
A ilustração abaixo demonstra o processo de extrusão, sopro e bobinamento.
Após finalizado o processo de fabricação (A) do polietileno a material prima vai para a extrusora (B) e é
moldado em forma de tubo (C) e passa pelo processo de sopro de ar quente (D) onde o filme é estirado, e então é
bobinado (E).
Fonte: Eastman, 2012
4.2 Corte, solda e finalização
As bobinas de polietileno são levadas para o processo de corte onde tem seu
formato e tamanhos determinados, logo após as sacolas são então furadas e soldadas fechando
suas laterais e alças. As sacolas então podem ser customizadasde acordo com a escolha do
cliente (BRAUN, 2013).
5 CONCLUSÃO
A extrusão é um importante processo presente na fabricação de inúmeros itens
feitos de diferentes materiais e composições. A extrusão é largamente empregada na indústria
de plástico, para fabricação de produtos como filmes, perfis e tubos.
Na fabricação de sacolas, a extrusão é de extrema importância como processo de
moldagem, já que nessa etapa os grânulos são transformados em tubos (pré-forma) que em
seguida passará pelo processo de sopro que dará forma as sacolas.
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BLASS. Arno, Processamento de Polímeros, Universidade Federal de Santa Catarina, ,
Florianópolis, (1988).
BRASKEM. Glossário de termos aplicados a polímeros. Disponível em
<http://www.braskem.com.br/Portal/Principal/Arquivos/html/boletm_tecnico/Glossario_de_te
rmos_aplicados_a_polimeros.pdf> Acesso em 01/11/16
BRAUN, Ricardo. Avaliação do ciclo de vida: sacola plástica x sacola de papel. Disponível
em < http://repositorio.ufsc.br/xmlui/bitstream/handle/123456789/124952/Ricardo_Braun
_Joaquim_TCC.pdf?sequence=1&isAllowed=y> Acesso em: 02/11/16
CALLISTER Jr, William D. Ciência e engenharia de materiais uma introdução 7°Ed. Rio
de Janeiro: LTC Editora, 2007.
CANEVAROLO Jr, Sebastião V. Ciência dos polímeros: um texto básico para tecnólogos
e engenheiros 2°Ed. São Paulo: Artliber Editora, 2006.
CORREIA, Diogo. Elastômeros: Comportamento elástico para pequenas e grandes
deformações. Instituto Superior Técnico, 2008.
PAOLI, Marco Aurélio. Degradação e estabilização de polímeros 2° Ed, 2008.
PADILHA, G.; BOMTEMPO, J. A inserção dos transformadores de plásticos na cadeia
produtiva de produtos plásticos. Polímeros, São Paulo, 1999.
PIATTI, Tânia Maria, RODRIGUES, Reinaldo Augusto Ferreira. Plásticos: características,
uso, produção e impactos ambientais. Universidade Federal de Alagoas (UFAL), 2005.
SILVA, Martim. COSTA, Letícia. PEREIRA, Felipe. COSTA, Mariana. A indústria de
transformação de plásticos e seu desempenho recente. BNDES Setorial 38, p. 131-172,
2013.