Como se fabricam os recipientes para refrigerantes?

Trabalho realizado entre 17/09/12 e 12/10/12

Índice

Introdução…………………………………………………………………………………………………………………3

Resumo……………………………………………………………………………………………………………………..4

Como se fabricam os recipientes para os refrigerantes?

a. As Latas de Alumínio

i. Matéria-Prima…………………………………………………..5

ii. Processo de Fabrico………………………………………..5,6

iii. Vantagens e Desvantagens………………………………..6

iv. Estrutura das latas de alumínio………………………...7

b. As Latas de Aço

i. Processo de Fabrico…………………………………………..8

ii. Latas de aço vs latas de alumínio……………………...9

c. As garrafas de vidro

i. O vidro…………………………………………………………….10

ii. Processo de fabrico………………………………………..10

iii. Vantagens e Desvantagens…………………………….11

d. As garrafas de plástico

i. Processo de Fabrico……………………………………….12

ii. Formas e tamanhos das garrafas de plástico…12

iii. Vantagens e Desvantagens…………………………….13

Conclusão……………………………………………………………………………………………………………….14

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Introdução

No mundo atual, os refrigerantes estão presentes na maioria das refeições das pessoas, principalmente nas dos jovens. Para que estes cheguem ao consumidor em bom estado é necessário que sejam devidamente armazenados em recipientes que, para além de práticos, consigam manter o produto inalterável.

Os refrigerantes podem ser armazenados em vários tipos de recipientes. Dentro dos mais utilizados encontram-se as latas de alumínio, as latas de aço (embora estejam a ser, cada vez mais, substituídas pelas de alumínio), as garrafas de plásticos, sendo famosas por armazenarem grandes quantidades de bebida, como 1.5L e 2L, e as garrafas de vidro.

Este projeto tem, como principais objetivos, demonstrar os diferentes processos de fabrico relacionados com os vários tipos de recipientes referidos em cima, revelar que aliadas às vantagens de cada processo podem aparecer certas desvantagens e explicar que cada um dos diversos tipos de recipientes, devido às suas características, pode, com sucesso, armazenar um refrigerante e garantir que este chegue ao mercado com o sabor e qualidade adequados.

Para tal é estritamente necessário que cada recipiente seja submetido a processos muito complexos, procedimentos estes que serão apresentados com a máxima clareza possível ao longo deste trabalho de pesquisa.

Fig.2 Fábrica de refrigerantes1

1 Foto do site: http://www.cdialhalal.com.br

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Resumo

Cada recipiente apresenta características próprias e uma grande

semelhança: conseguem todos armazenar o refrigerante mantendo as suas características quase totalmente inalteráveis. Para isso é necessário que as indústrias responsáveis pelo fabrico destes recipientes, em simbiose com as indústrias alimentares, encontrem os melhores processos de fabrico para cada um dos recipientes.

Ao longo do trabalho, e depois de uma pesquisa aprofundada, são oferecidos todos os processos de fabrico da grande variedade de recipientes referidos em cima que permitem a manutenção das qualidades dos refrigerantes.

Fig.3 Fábrica de “Coca Cola”2

As Latas de Alumínio2 Foto do site: http://www.mafiadolixo.com

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Matéria-prima

O alumínio é um metal de transição muito leve, fácil de transformar e resistente à oxidação atmosférica. Este é obtido a partir de um minério denominado bauxita e a sua primeira obtenção foi a partir de um processo químico no qual se usou cloreto duplo de alumínio e sódio fundido. Contudo, foi descoberto um processo de obtenção de alumínio a partir de corrente elétrica, utilizado atualmente pela indústria responsável pela extração do metal. Na sua produção, o alumínio passa por um processo de separação dos elementos que constituem a bauxita, de forma a obter-se a alumina, a qual, após uma série de processos químicos, vai originar o alumínio.

Processo de Fabrico

Na transformação das chapas de alumínio em latas de alumínio existem várias etapas.

O alumínio laminado chega à fábrica em grandes bobinas e entra na prensa de estampagem. Este equipamento corta a chapa em forma de vários copos com aproximadamente 2 centímetros de altura, continuando com a mesma espessura da lâmina original. De seguida, os copos avançam para outra prensa onde as paredes externas da lata vão ser esticadas até adquirirem aproximadamente a altura normal das latas, nesta fase, as paredes diminuem de espessura. Depois, ao sair da prensa, as bordas superiores vão ser aparadas de modo a garantir a mesma altura de todos os produtos. Posteriormente, as latas passam por seis banhos consecutivos para lavagem e são esterilizadas num forno de secagem.

A próxima etapa é a impressão do rótulo a partir de um sistema de flexografia que permite o uso de várias cores simultaneamente; são aplicadas camadas de verniz no corpo e fundo da Lata de modo a proteger a impressão e um jacto de um spray especial para revesti-la de uma película extra de maneira a evitar o contacto direto entre o alumínio e o líquido. São, novamente, esterilizadas.

Neste momento, as latas passam por um controlo de qualidade, isto é, é realizado um teste de luz que é capaz de detetar qualquer defeito. São também recolhidas amostras para controlo estatístico da qualidade e feitos testes de resistência à pressão interna e externa.

A última etapa da fabricação consiste na preparação do encaixe da tampa ocorrendo a moldagem dos “pescoços” e do perfil da borda da lata. As tampas que têm como características a qualidade e resistência recebem verniz dos dois lados e são colocadas numa prensa de grande precisão para a formação e fixação dos anéis.

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Fig.4 Resumo do processo de fabrico das latas de alumínio3

Vantagens e Desvantagens

A lata de alumínio apresenta variadas vantagens tais como ser um recipiente de menor peso, ter uma boa resistência à oxidação atmosférica, ser resistente à sulfuração, ter uma elevada condutividade térmica, bem como permitir uma fácil aplicação dos vernizes.

Contudo, revela desvantagens como a baixa resistência mecânica e a necessidade de um tratamento de esterilização controlado.

3 Esquema do site:

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Estrutura da lata de alumínio

Na figura 5 estão caracterizados todos os componentes de uma lata de alumínio, assim como o anel, rebite do anel, pescoço da lata, corpo, base da lata na forma convexa, rótulo, detalhe do flange, tampa e abertura [NOVELIS, 2004].Fig. 5 Estrutura da lata de alumínio

As Latas de Aço

Processo de Fabrico

O material usado para o fabrico destas latas é o aço, cujo primeiro passo para o seu processamento é a produção de ferro fundido. O ferro fundido provém da mistura do minério de ferro, coque e calcário utilizando-se altas temperaturas no forno. Este é

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colocado num recipiente com uma percentagem de aço reciclado e outros químicos e, de seguida, injeta-se oxigénio para o forno que aquece a 1700 graus centígrados.

O líquido metálico é vertido para um molde com a finalidade de formar grandes placas que são enroladas em grandes bobinas. Depois, o aço usado é transportado para a produção das folhas de aço. Durante este fabrico, é aplicada uma fina camada de estanho, formando as folhas de flandres, ou uma camada de crómio, formando as folhas cromadas. Estes revestimentos são utilizados para proteger o aço da oxidação. As bobinas de aço são, então, enviadas aos fabricantes das embalagens. Os revestimentos destas são seguros, elásticos, resistentes e não tóxicos. Mais de 50 tipos de revestimentos foram desenvolvidos e testados para aplicação em embalagens de aço que contactam com alimentos, não representando qualquer risco a saúde. Existem dois caminhos possíveis para a produção de latas de aço: utilizando duas peças ou três peças

O método tradicional do fabrico de latas de aço envolve o corte em folhas, a aplicação do verniz protetor elástico, a litografia (impressão nas folhas de aço), o corte em blanks (retângulos menores para a conformação da folha em corpo), conformação do corpo com aplicação da solda e aplicação do fundo ou tampa para que, na fábrica, se coloque as tampas e se envase o produto. Para fazer a lata de duas peças, método mais recente e moderno, alimenta-se um equipamento de conformação com a própria bobina o qual estampa pequenos copos para que depois sejam esticados em copos mais altos. O processo é chamado de “draw and wall iron”. O resultado é um corpo de lata com espessura fina e resistente para o acondicionamento, principalmente, de bebidas.

Para a aplicação da tampa da lata de duas peças e a tampa e o fundo da lata de três peças, as extremidades do corpo da lata devem ser enroladas, o processo designado por fabrico da flange. As latas vazias são, por fim, palatizadas, armazenadas e transportadas aos envasadores, os quais recebem os corpos e as tampas separadamente. Existem dezenas de tamanhos e formas de latas de aço.

Latas de aço vs latas de alumínio

As latas de aço são mais raras que as latas de alumínio, visto que, comparando estas, as embalagens de alumínio são mais leves e têm maior velocidade de refrigeração do conteúdo, o que é fundamental na economia de energia elétrica. Além disso, as vantagens na escolha do alumínio, em vez do aço, são também ambientais, uma vez que o alumínio pode ser reciclado infinitamente e o tempo que

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leva uma lata a voltar para a cadeia produtiva é de, no máximo, 40 dias. Já para as latas feitas de aço, o tempo é de três meses e o reaproveitamento do material é finito.

Fig.6 Latas de alumínio

Fig.7 Lata de aço

As Garrafas de Vidro

O vidro

Constituintes: Sílica (areia) constitui cerca de 70%, Ácido bórico, Potassa, Soda, Cal, Chumbo (óxido salino de chumbo ou mínio e zaracão), Óxido de zinco, Óxido de bismuta, Sulfato de sódio, Alumina, Barita ou protoxido de bário, Feldspato, Basaltos,

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Traquites, Carvão (Fontes e extração de textos adaptados: Campos de Melo, Indústria do vidro, s/d, do original de Pedro Proste Corrado Maltese, Las tecnicas artisticas, 1997)

Processo de Fabrico

Para fazer grandes quantidades de garrafas de vidro o processo artesanal de soprar para o material derretido não seria producente o suficiente. Logo, em produções industriais, as empresas colocam as matérias-primas, previamente armazenadas em silos, num misturador gigantesco onde se processa a criação de uma mistura homogenia chamada “Mistura Vitrificável” com os materiais referidos em cima e alguns cacos de vidro reciclado. O local onde a mistura é feita é aquecido a 1530ºC e é designado por forno de fusão.

Ao sair deste forno, o líquido tem a consistência idêntica à do mel; durante este processo de liquidificação o gás carbónico é eliminado da mistura para que o produto final não tenha bolhas e para manter a sua qualidade. O líquido é, em seguida, colocado nas máquinas de formação, com temperaturas de cerca 1200ºC, onde, após ser colocado no molde, e injetado ar, para dentro do líquido, para que encha como um balão e ganhe a forma das paredes do molde, criando-se assim as formas das garrafas.

Embora a garrafa já tenha a sua forma, o processo ainda não acabou. O produto é resfriado gradualmente para lhe conferir a resistência necessária. Depois é novamente aquecido (processo denominado recozimento) e novamente resfriado. No caso das garrafas de refrigerantes este processo demora 1 hora.

Vantagens das Garrafas de Vidro

No site “Top de Embalagem” (http://topdeembalagem.com.br), encontramos o artigo “Noções sobre o vidro”, de Matheus Bueno. Segundo o escritor:

"Como embalagem, o vidro possui uma série de vantagens e desvantagens em relação a outros materiais, tais como o PET e o Alumínio. O peso das embalagens e a fragilidade a alguns esforços mecânicos, bem como limitações de tamanho, são

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algumas das desvantagens. A exemplo disto, podemos citar as garrafas de 2 litros de refrigerante, feitas em PET. Garrafas de vidro conseguiram ser confeccionadas com apenas 1,250 litros no máximo, com peso de quase 1 quilo. (...) Como vantagens do vidro podemos citar a sua alta inércia química, preservando o conteúdo por mais tempo e sua moldabilidade, obtendo formatos dos mais diversos possíveis. (...) Outra vantagem é o fato de que o vidro passa de um estado para outro sem perder os seus componentes, ou seja, com 1 quilo de caco, obtemos 1 quilo de vidro novo. Este fator é extremamente importante em termos de reciclagem. (...) "

Fig.8 Garrafas de vidro

As Garrafas de Plástico

Processos de Fabrico

Existem dois métodos para criar uma garrafa de plástico. Um dos métodos é chamado de "thermomolding" e consiste em aquecer as folhas de plástico até que elas

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estejam macias e maleáveis. De seguida, as folhas são colocadas de maneira a criar uma forma usando mais calor e um molde de pressão. Quando estas se libertam do molde, a garrafa arrefece rapidamente e está pronta para ser utilizada.

O outro método é chamado de "blow molding". Este método consiste em colocar uma folha de plástico com a forma de um tubo. Esse tubo é colocado dentro de um molde e é injetado com gás a temperaturas elevadas, o que leva o plástico a expandir-se e a ter a forma do molde. Assim que a garrafa esteja formada, o molde liberta a garrafa e esta arrefece rapidamente, estando pronta a ser utilizada.

Fig. 9 Formas e tamanhos das garrafas de plástico

Vantagens e Desvantagens

Um dos recipientes utilizados para conservar e armazenar os refrigerantes são as garrafas de plástico, principalmente as garrafas PET. A sigla deriva das iniciais do nome científico dado ao material, politereftalato de etileno, e que consiste num material com propriedades termoplásticas, ou seja, podem ser remodeladas quando as são aquecidas.

Uma das vantagens de usar as garrafas PET como recipiente é o facto de ser

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mais leve do que uma garrafa de vidro, o que torna o seu transporte mais fácil e cómodo. É um material resistente, o que permite fazer transportes mais seguros de um maior número de garrafas. Para além disso, permite que o refrigerante, que esteja lá contido, arrefeça mais depressa relativamente às garrafas de vidro.

Uma das desvantagens é que as garrafas de vidro conseguem manter os refrigerantes mais frescos durante um período de tempo maior em comparação com as garrafas PET. Em termos ambientais, as garrafas PET não são biodegradáveis, contudo existe uma solução, a reciclagem. Tal é possível devido às suas propriedades termoplásticas acima referidas.

Fig.10 Fábrica de garrafas PET

Conclusão

Ao longo desta pesquisa pôde-se contemplar os diversos tipos de recipientes que a indústria alimentar, entre outras, nos oferecem.

Estes recipientes, falando dos que envolvem os refrigerantes que estão ao dispor de todos os consumidores, podem ser originados por diferentes processos de fabrico que atribuem características únicas a todos eles.

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Como foi referido ao longo do trabalho, os recipientes mais utilizados no dia-a-dia são as latas de alumínio, as garrafas de plástico, as de vidro e, por fim, as latas de aço, que têm sido substituídas pelas primeiras.

Esta hierarquia pode ser explicada pelas vantagens e desvantagens, de cada um dos recipientes, que beneficiam ou afetam o consumidor.

No entanto, e mais importante que a tal hierarquia, é o facto de todos estes recipientes aqui apresentados consigam, com sucesso, atingir o objetivo máximo das diferentes indústrias que os produzem: garantir que o produto/refrigerante transportado por eles chegue ao consumidor com a mesma qualidade e sabor que possuía no momento em que foi produzido. Esta é a característica fundamental visível em todos estes recipientes.

Em suma, como qualquer um destes recipientes, embora tenham propriedades e matérias-primas diferentes, conseguem manter a qualidade do refrigerante, a escolha destes pelas empresas/indústrias, que os fabricam, deve assentar, sobretudo, na sustentabilidade e economia/custo dos respetivos processos de fabrico, já que existem processos mais complexos e outros mais simples; nas vantagens e desvantagens que cada tipo de recipiente oferece aos consumidores, tentando sempre que as vantagens excedam as desvantagens e, ainda, nas matérias-primas e materiais utilizados na produção de cada um destes recipientes, atentando sempre naqueles cuja reciclagem, indispensável para uma sustentabilidade ambiental e financeira das indústrias competentes, seja possível.

Bibliografia

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Bibliografia:

A história de sucesso da lata de alumínio no Brasil e no Mundo, ABRALATAS - junho de 2004.

http://www.abralatas.org.br/common/html/materiaprima.php

http://empe.fe.up.pt/node/41

http://www.esb.ucp.pt/twt/embalagem/MyFiles/biblioteca/publicacoes/sebenta/seb31.pdf

aço

http://www.abeaco.org.br/latastexto.html

http://www.castlereagh.gov.uk/Documents/INFORMATION-PACK-Aluminium.pdf

http://www.old.pernambuco.com/hotsite/aluminio/aluminioxaco.shtml

http://cantinhodaweb.com/curiosidades-2/ver-como-o-vidro-e-feito-materia-prima-do-vidro-e-fabricacao/

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-e-feito-o-vidro

http://orlandompnc.planetaclix.pt/preparacao_do_vidro.htm

http://www.youtube.com/watch?v=eRee5zBqLaA

http://www.ehow.com/how-does_4599966_plastic-bottles-made_.htmlhttp://www.ehow.com/about_4673890_how-plastic-bottle-made.html

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