universidade do sul de santa catarina bruno …

44
UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO MENDONÇA ESTUDO DA OCORRÊNCIA DE CANALETAS NO PROCESSO DE LAMINAÇÃO EM UMA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS FLEXÍVEIS Tubarão 2019

Upload: others

Post on 23-Oct-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

BRUNO MENDONÇA

ESTUDO DA OCORRÊNCIA DE CANALETAS NO PROCESSO DE LAMINAÇÃO

EM UMA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS FLEXÍVEIS

Tubarão

2019

Page 2: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

BRUNO MENDONÇA

ESTUDO DA OCORRÊNCIA DE CANALETAS NO PROCESSO DE LAMINAÇÃO

EM UMA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS FLEXÍVEIS

Relatório Técnico/Científico apresentado ao Curso de

Engenharia Química da Universidade do Sul de Santa

Catarina como requisito parcial à obtenção do título de

Bacharel em Engenharia Química.

Prof. Dr. Marcos Marcelino Mazzucco

Tubarão

2019

Page 3: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …
Page 4: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

4

Dedico este trabalho a minha família, em

especial aos meus pais Clodoaldo e Luciana,

minha irmã Beatriz e meu avô Rainério

Mendonça (in memorian), que me apoiaram em

toda a trajetória para que este sonho fosse

conquistado.

Page 5: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

5

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer primeiramente a Deus por ter me dado saúde e forças para

enfrentar esta jornada.

A minha família, principalmente meus pais Clodoaldo e Luciana, que sempre me

apoiaram e oportunizaram para que este sonho pudesse realizado.

Ao meu avô Rainério Mendonça por me ensinar a ser resiliente.

A minha irmã Beatriz e minha namorada Ana, por toda a compreensão e apoio nos

momentos de ausência para realização deste trabalho.

Aos meus colegas de faculdade Mileny e Caio, por todo o companheirismo e auxílio

em cada etapa.

Ao meu professor orientador Marcos Marcelino Mazzucco, por compartilhar seu

conhecimento e depositar sua confiança na realização deste trabalho.

A todos os professores, que me proporcionaram o conhecimento em toda trajetória

acadêmica, em especial ao professor Gilson Rocha Reynaldo por agregar a este trabalho toda a

sua experiência na realização e publicação de trabalhos de conclusão de curso e a professora

Suzana Cimara Batista, por depositar em mim sua confiança e companheirismo na realização

de pesquisas científicas e publicações em seminários no início de minha trajetória acadêmica.

Ao amigo Wilmer Saavedra, por compartilhar de todo o seu conhecimento referente

ao tema deste trabalho.

Aos meus amigos e colegas de trabalho, em especial a Maraglay e Marilesia por

concederem a realização do estágio, no qual deu-se origem ao presente trabalho.

E por fim, a Universidade do Sul de Santa Catarina (UNISUL) pela oportunidade

de fazer о curso.

Page 6: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

6

“Antes que diga que não consegue fazer alguma coisa, experimente.” - Sakichi

Toyoda, Fundador da Toyota.

Page 7: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

7

RESUMO

A etapa de laminação é uma das mais importantes na fabricação de embalagens flexíveis, onde,

por meio desta etapa, unem-se duas ou mais camadas de filmes, resultando assim em

multicamadas com um somatório de características necessárias para acondicionamento do

produto final. Por motivos de sensibilidade em seu processo e da quantidade de variáveis

interferentes, esta etapa exige controle rígido. Sendo assim, o presente trabalho buscou por meio

de metodologias de pesquisa qualitativas, utilizar literaturas adequadas juntamente com o

conhecimento demasiado dos colaboradores do ambiente fabril, encontrar alternativas para

minimizar ou ainda anular os problemas recorrentes de canaletas e ondas de compressão

(Problema este encontrado após o início do estudo do tema canaletas). Entre as alternativas

encontradas para canaletas estão: pressão aplicada de NIP Roll (Cilindro de Laminação),

tubetes novos de PVC (Policloreto de Vinila) ou ainda de diferentes materiais, tensionamento

adequado e alinhamento dos cilindros. Já para ondas de compressão: Adequação da

temperatura de estocagem e ajuste adequado do taper de tensão.

Palavras-chave: Laminação, Canaletas, Ondas de compressão.

Page 8: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

8

ABSTRACT, RÉSUMÉ OU RESUMEN

The laminating step is one of the most important in the manufacture of flexible packages, where

by means of this step two or more layers of films are joined, resulting in multilayers with a sum

of characteristics necessary for packaging the final product. For reasons of sensitivity in its

process and quantity of interfering variables, this step requires strict control. Therefore, the

present work sought through qualitative research methodologies, to use appropriate literature

along with the knowledge of employees of the manufacturing environment, to find alternatives

to minimize or even to eliminate the recurrent problems of tunneling and compression

waves/starring (Problem this found after the beginning of the study of the theme tunneling).

Among the alternatives found for tunneling are: applied pressure of NIP Roll (cylinder of

lamination), new PVC tubes (Polyvinyl chloride) or of different materials, adequate tensioning

and alignment of the cylinders. Already for compression waves: Adequacy of the storage

temperature and adequate adjustment of the voltage taper.

Keywords: Lamination, Tunneling, Compression waves.

Page 9: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

9

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Exemplo de canaletas .............................................................................................. 16

Figura 2 - Exemplo de Ondas de compressão. ......................................................................... 16

Figura 3 – Exemplo processo de fabricação de embalagens flexíveis multicamadas. ............. 18

Figura 4 - Resinas poliméricas. ................................................................................................ 20

Figura 5 - Misturador de polímeros. ......................................................................................... 20

Figura 6 - Ilustração de máquina extrusora. ............................................................................. 21

Figura 7 - Aplicação do tratamento Corona em filme. ............................................................. 22

Figura 8 - Clichê ....................................................................................................................... 22

Figura 9 - Ilustração de impressão do tipo flexográfica ........................................................... 23

Figura 10 - Exemplo de cromia. ............................................................................................... 23

Figura 11 - Exemplo de laminação ........................................................................................... 24

Figura 12 – Exemplo de Rebobinagem. ................................................................................... 25

Figura 13 - Máquina de corte e solda. ...................................................................................... 26

Figura 14 – Zíper. ..................................................................................................................... 26

Figura 15 - Válvula. .................................................................................................................. 26

Figura 16 - Processo de laminação seca com adesivos sem solventes. .................................... 29

Figura 17 - Exemplo de bobinas com canaletas (Tunneling). .................................................. 32

Figura 18 – Exemplo de Tubetes .............................................................................................. 35

Figura 19 - Starring / Ondas de compressão. ........................................................................... 35

Figura 20 - Exemplo de bobina de teste após ajustes. .............................................................. 39

Figura 21 - Bobinas de teste após ajustes com problema pontual. ........................................... 39

Figura 22 – Imagem de teste realizado para simular acondicionamento .................................. 40

Page 10: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

10

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – Resultado quantitativo referente a pergunta nº3 – Questionário - Canaletas ........ 37

Page 11: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

11

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 13

1.1 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA .................................................................................. 13

1.2 PERGUNTAS DE PESQUISA ........................................................................................ 14

1.3 OBJETIVOS .................................................................................................................... 14

1.3.1 Objetivo Geral ............................................................................................................. 14

1.3.1.1 Objetivos específicos .................................................................................................. 15

1.4 RELEVÂNCIA SOCIAL E CIENTÍFICA DA PESQUISA ........................................... 15

1.4.1 Canaletas (Tunneling) ................................................................................................. 15

1.4.2 Ondas de compressão (Starring/Buckling Near-Core).............................................. 16

2 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................ 18

2.1 PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE EMBALAGENS FLEXÍVEIS ............................ 18

2.1.1 Principais matérias primas ......................................................................................... 19

2.1.2 Mistura ......................................................................................................................... 20

2.1.3 Extrusão ....................................................................................................................... 21

2.1.4 Impressão ..................................................................................................................... 22

2.1.5 Laminação .................................................................................................................... 23

2.1.6 Rebobinadeira.............................................................................................................. 25

2.1.7 Corte e Solda ................................................................................................................ 25

2.1.8 Acabamento ................................................................................................................. 26

2.2 LAMINAÇÃO DO TIPO SOLVENTLESS ...................................................................... 27

2.2.1 Adesivo sem solventes ................................................................................................. 27

2.2.2 Processo e tempo de cura ............................................................................................ 28

2.2.3 Principais variáveis ..................................................................................................... 30

3 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................ 31

3.1 A INVESTIGAÇÃO CIENTÍFICA ................................................................................. 31

3.2 MEMÓRIA DO PROCESSO .......................................................................................... 32

3.2.1 Canaletas ...................................................................................................................... 32

3.2.1.1 Alinhamento do cilindro de laminação (NIP) ............................................................ 33

3.2.1.2 O ajuste da pressão do cilindro de laminação (NIP) .................................................. 33

3.2.1.3 O tensionamento adequado dos filmes ....................................................................... 34

1.1.1.1 Tubete irregular .......................................................................................................... 34

Page 12: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

12

3.2.2 Ondas de compressão .................................................................................................. 35

3.2.2.1 A adequação à temperatura de estocagem das bobinas .............................................. 36

3.2.2.2 O ajuste adequado ao taper de tensão da bobina ........................................................ 36

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................................... 37

4.1 CANALETAS .................................................................................................................. 37

4.2 ONDAS DE COMPRESSÃO .......................................................................................... 40

5 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 41

REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 42

ANEXO A – QUESTIONÁRIO - CANALETAS ................................................................ 44

Page 13: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

13

1 INTRODUÇÃO

Para alcançar a sustentabilidade, uma empresa deve visar como parte de seus

objetivos a diminuição de gastos desnecessários com problemas em seu processo e da

quantidade de resíduos gerados ao meio ambiente.

O processo de fabricação de embalagens flexíveis possui como uma de suas etapas

a laminação dos filmes produzidos. Este processo por sua vez, possui muitas variáveis que, ao

ocasionar o ambiente/situação ideal para que aconteçam, resultam em problemas recorrentes do

processo, gerando assim grande volume de resíduos à fábrica. A pesquisa realizada, buscou

estudar o problema recorrente e encontrar alternativas para minimizar ou anular sua incidência.

1.1 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA

Em um mundo em evolução científica e tecnológica exponencial, tem-se uma

demanda de consumo conjunta. Ao referir-se ao mercado alimentício, denota-se, por

consequência, que há uma necessidade maior de conservação, qualidade e segurança dos

alimentos.

O plástico, por sua vez, é um item indispensável que possui características

essenciais, como preço acessível e variabilidade de combinações que viabilizam suas

aplicações. Desse modo, as indústrias transformadoras do plástico buscam, por meio da

utilização desta matéria prima, atender as necessidades deste mercado.

Contudo, a variedade de características do produto a ser armazenado requer

acondicionamentos específicos, onde as embalagens flexíveis, por sua vez, cumprem com

excelência esta função. Entre as aplicações conhecidas estão: Pet food, alimentos, bebidas,

envelopes, frigoríficos, entre outros.

Em sua grande maioria, as embalagens flexíveis são compostas por múltiplas

camadas, trazendo ao material acabado um somatório de propriedades, que, isoladamente, o

material não as possuiria. Este produto, é resultado do processo de laminação que possui como

objetivo unir duas ou mais camadas de filme a fim de que pareçam uma só.

No processo de laminação de embalagens flexíveis, há muitas variáveis

interferentes em seu processo, o que resulta em grandes dificuldades no controle dos mesmos,

como por exemplo, o surgimento de canaletas no processo de laminação. Assim uma

Page 14: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

14

considerável quantidade de desperdício é gerada, trazendo muitos inconvenientes à fabricante

e ao meio ambiente. Desse modo, pensando de maneira sustentável, perguntou-se: Qual

alternativa para minimizar a ocorrência de canaletas no setor de laminação em uma

indústria de embalagens flexíveis do sul de Santa Catarina no ano de 2019?

1.2 PERGUNTAS DE PESQUISA

A pergunta de pesquisa principal (problema) foi delimitada e gerou as seguintes

questões subsidiárias para possíveis soluções do defeito encontrado processo de laminação

denominado canaletas:

Q1: O alinhamento do cilindro de laminação (NIP) evitará surgimento de canaletas

no filme?

Q2: O ajuste da pressão do cilindro de laminação (NIP) de acordo com a espessura

dos filmes dificultará o surgimento de canaletas?

Q3: O tensionamento adequado dos filmes, evitará a formação de canaletas?

Q4: A troca dos tubetes reutilizados de PVC (Policloreto de vinila) por novos, ou

por tubetes de outros materiais como de papelão, evitará a ocorrência de canaletas?

Durante o processo de cura dos filmes na bobina, houve ainda o surgimento de

defeito indesejável ao qual deu-se o nome de ondas de compressão. As questões para isso são:

Q5: A adequação à temperatura de estocagem das bobinas, sob processo de cura,

evitará o enrugamento dos filmes evitando o surgimento de ondas de compressão?

Q6: O ajuste adequado ao taper de tensão da bobina evitará o efeito de compressão

e resultando em bobinas simétricas?

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo Geral

Avaliar uma alternativa para minimizar o problema de canaletas no setor de

laminação em uma indústria de embalagens flexíveis reduzindo a quantidade de resíduos

gerados contribuindo para a sustentabilidade ambiental.

Page 15: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

15

1.3.1.1 Objetivos específicos

a) Identificar as variáveis do processo;

b) Selecionar as variáveis mais críticas para a resolução do problema;

c) Buscar alternativas para minimizar os erros recorrentes do processo;

d) Analisar e sintetizar os resultados obtidos.

1.4 RELEVÂNCIA SOCIAL E CIENTÍFICA DA PESQUISA

Quando uma investigação científica busca, com delineamento no planejamento

projetado, oferecer um produto para a sociedade do trabalho que apresente maior qualidade, e

contribua para a sustentabilidade ambiental, estará contribuindo diretamente para com a

humanidade, o que define sua relevância social.

De outro lado, quando uma linha de produção é sujeita à problemas, mesmo que

sazonais, necessita de observação sistemática. Essa investigação propõe-se a apresentar

soluções científicas para um problema industrial e, os seus resultados, independentemente de

quais forem, irão proporcionar dados, científicos, que poderão ser utilizados no processo

investigado, assim como em outras e similares organizações industriais. Por si, esta é a

relevância científica desta pesquisa.

Sendo assim, a presente pesquisa busca investigar um problema que, após o

aprofundamento em bases teóricas, entendeu-se tratar na verdade de duas situações distintas, as

quais serão estudadas a seguir.

1.4.1 Canaletas (Tunneling)

As canaletas (figura 1), são ondas indesejáveis geradas no filme laminado que

surgem durante o processo por algum motivo (a ser investigado neste trabalho), tornando o

filme inutilizável posteriormente e gerando grande volume de resíduos. Este defeito causado no

filme, resulta em uma característica física permanente sem qualquer possibilidade de retrabalho

ou reutilização.

Page 16: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

16

Figura 1 - Exemplo de canaletas

Fonte: do autor, 2019.

1.4.2 Ondas de compressão (Starring/Buckling Near-Core)

Ondas de compressão é um problema encontrado após a laminação dos filmes, no

qual a bobina em um primeiro momento encontra-se em perfeito estado. No entanto, ao estocar

a bobina para aguardar a cura, esta, por algum motivo começa a criar ondas laterais próximas

ao seu núcleo, de maneira que se espalhe por boa parte da bobina.

Figura 2 - Exemplo de Ondas de compressão.

Fonte: Winding Better Rolls, [s.d.].

Page 17: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

17

Nos dois casos citados acima, o defeito faz com que a bobina gerada no processo

se torne, na maioria dos casos, praticamente inutilizável, uma vez que os materiais utilizados

para esta laminação (BOPP e PET Metalizado) possuem forte característica de rigidez e por

consequência não havendo possibilidade de retrabalho do material.

Em específico o segundo caso – ondas de compressão – existem ainda ocorrências

independentes do material ou combinação utilizada.

Page 18: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

18

2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE EMBALAGENS FLEXÍVEIS

Para fabricar uma embalagem flexível são necessárias várias etapas, em que cada

uma possui sua importância no processo geral e agrega valor ao produto final de uma maneira

ou de outra.

Para entender melhor sobre a etapa, setor ou processo do problema examinado neste

trabalho, é necessário entender inicialmente como o produto chega ao setor de Laminação e

como é entregue aos outros setores.

Figura 3 – Exemplo processo de fabricação de embalagens flexíveis multicamadas.

Fonte: do autor, 2019.

A imagem acima, exemplifica em forma de fluxograma, a ordem de fabricação de

embalagens flexíveis multicamadas, que, a seguir será brevemente explicada utilizando-a como

referência.

Page 19: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

19

2.1.1 Principais matérias primas

As principais matérias primas na produção de embalagens flexíveis são os filmes,

nos quais utiliza-se a mistura e extrusão de polímeros para sua formação. Entre os principais

polímeros estão: Polietileno (PE), Polipropileno (PP), Polipropileno biorientado (BOPP),

Poliéster (Polietileno tereftalato) e a Poliamida (Náilon).

É interessante salientar que cada filme possui uma característica, formada pela

mistura e seleção de polímeros específicos como o PET Metalizado, e, que serão unidas

posteriormente, visando entregar adequadamente o produto com as características requisitadas

pelo cliente.

Por mais que exista a produção e utilização dos mais diversos filmes, o mais

utilizado é o Polietileno (PE), por possuir características muito importantes para a conservação

de alimentos e preço acessível.

Principais propriedades: - excelente selante/bom equilíbrio

(tração/impacto/rasgamento); - transparência inferior ao Polipropileno (PP); - baixa

permeabilidade ao vapor d’água (superior ao PP); - alta permeabilidade a gases; -

densidade, estrutura molecular, aditivos e processo de extrusão influenciam as

características físicas e químicas do filme. (EMBALAGENS FLEXÍVEIS, 2009,

p.78).

Além dos polímeros e filmes, também atuam como matéria prima, as tintas e os

adesivos. Estes são matérias primas secundárias utilizadas no filme já formado, aplicados cada

um em seu devido momento para dar continuidade no processo de fabricação.

Assim como nas matérias primas primárias, as tintas e os adesivos possuem

características diferentes, voltadas diretamente para sua aplicação e processo. É o exemplo do

adesivo utilizado no setor de laminação, o qual varia conforme o filme e máquina laminadora

com ou sem a utilização de solventes.

Page 20: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

20

Figura 4 - Resinas poliméricas.

Fonte: do autor, 2019.

2.1.2 Mistura

A mistura é o início de tudo, onde é definido quais componentes/resinas irão formar

o filme e em qual proporção. Neste momento, almeja-se alcançar a expectativa do cliente, este,

por sua vez, necessita de uma embalagem acabada com características específicas para sua

aplicação, seja ela para: Pet food, alimentos, bebidas, envelopes, frigoríficos, entre outros. Além

disso, os misturadores (máquina para mistura da matéria prima) ajudam a preparar o filme para

a próxima etapa que será a extrusão, proporcionando a fórmula do material pronta e com menor

percentual de umidade.

Figura 5 - Misturador de polímeros.

Fonte: MAQ1, 2019.

Page 21: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

21

2.1.3 Extrusão

Após realizar a mistura, a matéria prima é enviada à extrusora, máquina esta que aquece o

insumo até sua fundição por meio de uma rampa de aquecimento, passando posteriormente por

um filtro sob alta pressão que para impedir a passagem de impurezas. Em seguida o material é

soprado em forma de balão, que passa então por rolos que prensam o produto formando uma

única camada. Essa etapa é crucial pois ela define a espessura e largura do filme de acordo com

a pressão de ar emitida no balão.

Figura 6 - Ilustração de máquina extrusora.

Fonte: Embalagens Flexíveis, 2009.

Depois de formado, o material é preparado pelo tratamento corona que emite

descargas elétricas em alta voltagem no filme, possibilitando-o de aderir posteriormente a

outros materiais, como filmes, cola ou até a impressão e obter melhor aderência da tinta aplicada

sob sua superfície.

Page 22: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

22

Figura 7 - Aplicação do tratamento Corona em filme.

Fonte: Tecnología de los plasticos, 2019.

Após, os rolos são refilados, ou seja, são recortadas as extremidades do filme para

ajuste de largura e em seguida embobinados.

2.1.4 Impressão

A impressão flexográfica em uma indústria de embalagens flexíveis, é onde o

produto começa a tomar forma. Nela, a arte escolhida pelo cliente é repassada para o filme que

posteriormente será encaminhada aos outros setores.

O processo ocorre com a distribuição da tinta sobre uma peça cerâmica chamada de

anilox ou rolo dosador, que por sua vez garante a quantidade ideal de tinta para a impressão

melhorando sua qualidade.

Figura 8 - Clichê

Fonte: Flexografia total, 2019.

Page 23: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

23

Posteriormente o anilox transfere a tinta para o clichê (figura 8), material polimérico

que possui a imagem a ser gravada no filme em relevo que por sua vez transfere ao filme por

meio de pressão, como um carimbo.

Figura 9 - Ilustração de impressão do tipo flexográfica

Fonte: Portal Chambril, 2019.

O somatório de tintas diferentes sobre o material, dão a cor final ou necessária ao

produto. A cromia é formada pelas cores CMYK – Ciano, Magenta, Amarelo (Yellow) e Preto

(Black).

Figura 10 - Exemplo de cromia.

Fonte: Flexografia total, 2019.

2.1.5 Laminação

A laminação é aplicada quando há o objetivo de “unir” os materiais, a fim de

“somar” suas propriedades, resultando em um filme com multicamadas que entrega diferentes

características, como por exemplo a conservação das propriedades organolépticas dos alimentos

e uma embalagem mais flexível e resistente. Para isso, a junção de alguns materiais é necessária,

como por exemplo: PE/PET MET/PET, PE/PEAD, entre outros.

Page 24: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

24

Para isso, inicia-se o processo transferindo a mistura de cola e catalisador para um

dos filmes, que, posteriormente, passa por um túnel de secagem e em seguida é pressionado por

meio de rolos tensionados a “esmagar” um filme contra o outro, realizando a cola ou junção

dos filmes (figura 11).

O filme resultante é embobinado e colocado em repouso por algumas horas para

cura do material, podendo variar o tempo de acordo com a proporção de cola/catalisador.

Após a secagem da cola, a bobina é encaminhada para o próximo setor ou

dependendo do requerido pelo cliente, retorna à máquina para unir-se ao filme recebido da

impressão e aí sim direcioná-lo ao setor de corte e solda. Em alguns casos, a bobina volta a

repousar e é adicionada uma outra camada por cima da lâmina de impressão a pedido do cliente,

para uma imagem mais fosca.

Figura 11 - Exemplo de laminação

Fonte: Huanaco Choquehuanca, 2014.

Para unir os filmes, existem algumas variações de cola, são elas: Cola/Catalisador,

Cola/Solvente, Filme adesivo. Todos são adicionados entre os filmes conforme proporção

especificada do cliente e verificado o percentual de cada componente regularmente.

Nem todos os filmes necessariamente passam pelo setor de laminação, como por

exemplo os filmes de embalagens de alimentos frios, como frango, carne e etc. São materiais

de uma única camada do tipo FP (Filme Poliolefínico), que ao concluir a impressão, já estão

aptos a serem encaminhados ao setor de rebobinagem.

Page 25: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

25

2.1.6 Rebobinadeira

Após laminar ou imprimir como no caso do FP, o filme é encaminhado ao setor de

rebobinadeira, que por sua vez já atua como um dos processos finais de acabamento. Sua função

é preparar a bobina para o setor de corte e solda ou para o cliente externo, a fim de transformar

a bobina “mãe” que foi produzida nos setores anteriores, em bobinas menores.

Para isso, a bobina mãe é colocada na máquina rebobinadeira que, por meio de

refiles, faz o ajuste final de largura do filme conforme pedido do cliente e ainda, com a

utilização de uma fotocélula, divide a bobina mãe em bobinas “filhas” ou menores(figura 12),

conforme especificação interna de peso requerida pelo próximo setor ou especificação de peso

do cliente quando será lhe enviado na sequência.

Figura 12 – Exemplo de Rebobinagem.

Fonte: Solutions for the Winding of Nonwovens, 2014.

2.1.7 Corte e Solda

No setor de corte e solda é onde os produtos tomam sua forma final, sejam eles

embalagens de pet food, envelopes, entre outros. A máquina de corte e solda utiliza a bobina e

filme resultante do setor de rebobinagem. Por meio de uma fotocélula, a máquina realiza as

paradas ou envio de mais filme para o interior da máquina. A cada puxada, a máquina realiza o

corte e a solda ao mesmo tempo sobre o saco, utilizando uma lâmina aquecida que realiza o

corte em conjunto com o rolo selador.

Após a formação do saco, o cliente pode requerer a aplicação de zíper ou válvula

em seus produtos. Caso não seja do interesse, o produto é acondicionado em paletes protegidos

e, por fim, encaminhado ao cliente.

Page 26: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

26

Figura 13 - Máquina de corte e solda.

Fonte: Poli máquinas, 2019.

2.1.8 Acabamento

Após a formação do saco, de acordo com as necessidades do cliente, o setor de

acabamento, por sua vez, realiza a aplicação de válvulas ou zíper em cada uma das embalagens

acabadas, e, posteriormente, prepara o material em paletes para ser enviado ao cliente.

Figura 14 – Zíper.

Fonte: embalagemsp, 2019.

Figura 15 - Válvula.

Fonte: sacosdecafe, 2019.

Page 27: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

27

2.2 LAMINAÇÃO DO TIPO SOLVENTLESS

Como explicado no item 2.1.5, a laminação é aplicada quando há o objetivo de unir

os materiais, a fim de “somar” suas propriedades, resultando em um filme com multicamadas

que entrega diferentes características, como por exemplo a conservação das propriedades

organolépticas dos alimentos e uma embalagem mais flexível e resistente. No entanto, existem

alguns tipos de laminação a serem aplicados e estudados atualmente. O modelo aplicado e

estudado nesta pesquisa, é a laminação do tipo solventless, que por sua vez realiza o processo

de união ou colagem de dois ou mais filmes sem a utilização de solventes.

2.2.1 Adesivo sem solventes

Por natureza, os adesivos possuem como principal função unir materiais, gerando

uma determinada resistência entre eles, evitando deste modo que a separação aconteça. Sendo

assim, este componente é crucial para a etapa de laminação deste processo industrial.

Os adesivos são componentes fundamentais em embalagens e podem ser usados em

diferentes aplicações, como: - Formação de estruturas multicamadas por meio da

combinação de diferentes substratos, como folhas de alumínio, filmes metalizados de

polipropileno ou de poliéster, filmes e chapas fabricados com polietileno,

polipropileno, ionômeros, poli (cloreto de vinila), poliésteres e poliamidas, papéis e

cartões;(...). (SARANTOPOULOS; TEIXEIRA, 2017. P.83).

Por sua alta gama de aplicação, são classificados por sua performance buscando

adequar-se às características do material a ser laminado e sua aplicação. Os de alta performance

por exemplo, são indicados para substratos que necessitam de alta resistência, seja por maior

resistência à colagem, ou consequência da aplicação final requerida pelo cliente, onde a

embalagem deve resistir a altas temperaturas, vácuo ou ainda, o contato de produtos químicos

sem que tenha sua estrutura afetada. Para este tipo de adesivo são indicados os seguintes

substratos: PE, PP, BOPP, PET, PET metalizado e alumínio.

Os adesivos sem solvente (solventless ou solvente-free) são 100% sólidos e não

contêm solvente para diluição. A diferença básica entre um adesivo à base de solvente

e um sem solvente é a sua massa molecular, ou seja, os adesivos sem solvente possuem

massa molecular menor e, consequentemente, uma viscosidade mais baixa, quando

comparados aos adesivos à base de solvente. Outra diferença é o tipo de aplicação:

esses adesivos necessitam de máquinas laminadoras especiais com sistema de rolos

aplicadores diferenciados. (SARANTOPOULOS; TEIXEIRA, 2017. P.89).

Page 28: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

28

Existem vários tipos de adesivos que podem ser utilizados na fabricação de

embalagens flexíveis. Para as fabricantes de produtos com foco no setor alimentício, indica-se

a utilização de adesivos sem o uso de solventes, pois diminui-se o teor de solventes residuais,

evitando assim a contaminação do alimento a ser envasado ou ainda, possíveis complicações à

saúde dos consumidores finais. Abaixo utiliza-se como exemplo, as características e vantagens

da utilização de adesivos poliuretânicos.

Uretanos são bons adesivos por uma série de razões: (1) eles efetivamente molham a

superfície dos substratos (apesar de substratos como propileno e polietileno

precisarem de tratamento superficial para melhorar suas características de

molhabilidade, por apresentarem baixa tensão superficial; (2) eles rapidamente

formam ligações de hidrogênio com o substrato; (3) permitem a penetração nos poros

e irregularidades da superfície do substrato, devido à baixa massa molecular; e (4)

formam ligações covalentes com os substratos que têm hidrogênios ativos.

(SARANTOPOULOS; TEIXEIRA, 2017. P.87).

Conhecendo seus pontos positivos, este adesivo torna-se extremamente importante

para as indústrias de embalagens flexíveis para alimentos. Entretanto, ao utilizá-lo, enfrenta-se

dificuldades quanto ao processo de cura, no qual o adesivo necessita de um determinado tempo

para realizar a selagem correta do material. Este processo será detalhado no próximo item.

2.2.2 Processo e tempo de cura

Após receber a bobina com o filme extrusado e tratado ou ainda, impresso, o mesmo

dirige-se ao setor de laminação, para dar sequência a próxima etapa do processo conhecido

como Laminação solventless (sem solventes) ou ainda Laminação a seco.

A laminação a seco é efetuada nos casos em que os dois substratos a laminar não são

porosos. Nessa circunstância, a cola é aplicada num deles, e o solvente é evaporado

antes do contato com o outro material. É importante salientar que os adesivos são

especialmente formulados para essa finalidade e necessitam de um determinado

tempo pós-processo para que a cura ocorra adequadamente. Como exemplo deste tipo

de laminado pode ser citado o alumínio/filmes plásticos/celofane. (JORGE, 2013,

p.159).

Sendo assim, podemos notar que este processo, não impacta apenas na preservação

do meio ambiente, mas também na saúde do ser humano, uma vez que não há o uso de solventes

na fabricação de embalagens flexíveis para alimentos. Além desta, a laminação solventless

apresenta ainda outras vantagens:

Page 29: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

29

(...) - Consumo energético menor, já que não existe processo de secagem; - Custo do

adesivo aplicado mais baixo; - Adesivos com teor de sólidos – 100%; - Menor

possibilidade de odor residual na embalagem, uma vez que os solventes residuais são

provenientes apenas do processo de impressão. (EMBALAGENS FLEXÍVEIS, 2009,

p.130).

Todavia, por utilizar adesivos poliuretânicos sem solventes, o processo de

laminação solventless torna-se ainda mais crítico, pois traz ao processo algumas criticidades e

limitações. Entre suas desvantagens estão:

- Lento processo de cura; - Pot life na máquina laminadora é pequeno

(aproximadamente 30 minutos); - A aparência final da estrutura laminada só é

conhecida depois do processo de cura; - Utilização ainda limitada em aplicações de

altíssima performance (retort); - Velocidade limitada em aplicações críticas

(PET/ALU). (EMBALAGENS FLEXÍVEIS, 2009, p.131).

A figura 15, exemplifica como é o funcionamento de uma máquina laminadora do

tipo solventless na prática.

Figura 16 - Processo de laminação seca com adesivos sem solventes.

Fonte: Embalagens Flexíveis, 2009.

Primeiramente, acontece a mistura do adesivo e do catalisador, onde estes, por sua vez, são

transferidos por meio de rolos para uma das superfícies do Substrato A, garantindo um

espalhamento uniforme da mistura e evitando o excesso. Posteriormente os dois substratos (A

e B) são encaminhados ao cilindro de laminação (NIP), onde são pressionados entre si,

realizando assim a colagem e por fim embobinados.

Os sistemas de adesivos poliuretânicos com solventes e sem solventes são compostos

de dois componentes: o adesivo e o componente B, mais conhecido como catalisador,

são misturados pelo convertedor em uma razão predefinida pelo fabricante do adesivo.

(...) O processo de polimerização, comumente conhecido como cura, dos adesivos

poliuretânicos é uma reação química extremamente dependente da temperatura,

umidade e tempo. (...) (EMBALAGENS FLEXÍVEIS, 2009. p.134).

Page 30: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

30

Após a realizar a primeira laminação, a bobina entra em processo de cura, onde

necessita repousar por cerca de 12 horas para poder receber a segunda laminação (Caso seja

necessário). Por conseguinte, a bobina deve curar novamente por aproximadamente 24 horas e

ser direcionada ao próximo setor.

2.2.3 Principais variáveis

Ao analisarmos o processo de laminação descrito nos itens anteriores, nos

deparamos com algumas variáveis que possuem influência direta ou indiretamente no resultado.

Essas variáveis são:

• Temperaturas de processo;

• Espessura dos materiais;

• Velocidade da máquina;

• Pressão de aplicação do cilindro de laminação (NIP);

• Diâmetro do cilindro (NIP);

• Interferentes do ambiente, como vibrações estruturais, ventiladores e

correntes de ar em contato direto com o equipamento;

• Tensão dos filmes;

• Bobina cônica;

• Alinhamento entre os cilindros e seu próprio eixo;

• Condições de acondicionamento do material para a cura;

• Taper de rebobinamento;

• Pressão do rolo do embobinador;

• Emendas;

• Tubete irregular.

Page 31: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

31

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 A INVESTIGAÇÃO CIENTÍFICA

A pesquisa científica efetiva os envolvidos como protagonistas da construção do

conhecimento e, ao mesmo tempo, possibilita-lhes uma percepção interpretativa não existente

na estrutura formal de ensino do país. Demo (2012, p. 36). Insiste que a “pesquisa é considerada

atividade especial, por ser realizada em lugar e horário especiais, ou por referir-se a uma

pequena elite, ou por destacar-se das outras atividades, que já não são feitas, sobretudo ensino

e extensão.” Observa-se, portanto, que os pesquisadores constituem uma categoria específica e

essencial da comunidade acadêmica.

Com as premissas descritas por Demo, desenvolveu-se uma investigação de

abordagem qualitativa, do tipo estudo de caso fenomenológico sob o nível explicativo. O tipo

de abordagem levou o pesquisador a, partindo da delimitação da pergunta de pesquisa

(problema central), determinar as questões subsidiárias que contribuíram para a resposta à

questão central e alcance dos objetivos específicos.

O método de procedimento utilizado foi o estudo de caso, onde, especificamente,

definiu-se como “o surgimento de canaletas no processo de laminação em indústria de

embalagens.”

O estudo de caso representa uma investigação empírica e compreende um método

abrangente, com a lógica do planejamento, da coleta e da análise de dados. Pode

incluir tantos estudos de caso único quanto de múltiplos, assim como abordagens

quantitativas e qualitativas de pesquisa. (YIN, 2001, p. 45).

Nesse sentido, isolou-se o caso da investigação e, a partir de minucioso

planejamento, manipulou-se as variáveis para a coleta de dados que determinou a validação ou

não das questões subsidiárias previamente descritas.

Destacadas as questões subsidiárias no item 1.2, o processo investigativo seguiu

com a manipulação das variáveis na tentativa de validação ou refutação destas questões.

Page 32: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

32

3.2 MEMÓRIA DO PROCESSO

O presente estudo, foi realizado visando encontrar as possíveis causas dos

problemas encontrados no setor de laminação, em específico os problemas de canaletas e

ondas de compressão. Portanto, a seguir há o desenvolvimento das variáveis encontradas e

questões subsidiárias descritas no item 1.2, utilizando como base as bibliografias mais

utilizadas atualmente, descritas nas referências deste trabalho.

3.2.1 Canaletas

Como citado no item 1.4.1, as canaletas (Tunneling, figura 17) surgem por algum

motivo durante o processo de laminação. Tais motivos que, após estudos, geraram questões

subsidiárias, sendo explicadas nos itens a seguir.

Figura 17 - Exemplo de bobinas com canaletas (Tunneling).

Fonte: do autor, 2019.

Como mostrado na figura acima, o defeito possui um comportamento periódico no

qual por motivos de aumento do diâmetro da bobina, tende a espalhar-se por diversas

localizações da bobina e diminuir sua intensidade.

Page 33: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

33

Túneis TD (canaletas) geralmente ocorrem no nip de laminação; - Quando esse

defeito é visto no estreitamento da laminação, a causa mais comum é uma teia frouxa

que se acumula por trás do estreitamento e passa periodicamente.(...); (...) Se essa

força for suficiente para esticar as bordas do filme ou comprimir o centro, os túneis

DT podem se formar;- (...) Os túneis TD que se formam mais tarde no processo

exigem que uma camada esteja sob compressão suficiente para superar a força adesiva

e se dobrar(...). (SMITH, 2007, p. 350 - nossa tradução).

Na citação acima, pode-se notar que o NIP é considerado como lugar ideal para que

o defeito aconteça, ou seja, onde todas as variáveis estão propensas a se encontrar/unir e ainda

onde exige um maior cuidado e sensibilidade no processo.

Certifique-se de que a teia esteja sob tensão a largura total (não precisa estar em tensão

uniforme); - Reduza a força de aperto nos rolos de borracha que causar túneis (abra o

nip ou adicione um rolo conduzido, se necessário). (...). (SMITH, 2007, p. 351 - nossa

tradução).

Smith (2007) ainda considera como alternativas para resolução do problema,

algumas das questões subsidiárias que serão explicadas abaixo o motivo de sua

investigação/verificação, para o sucesso dos resultados da pesquisa e minimização/anulação

dos problemas.

3.2.1.1 Alinhamento do cilindro de laminação (NIP)

O alinhamento do cilindro de laminação, garante um alinhamento uniforme de

pressão sobre o filme. Uma pressão desalinhada, faz com que o filme seja tensionado ou

pressionado em regiões diferentes, ocasionando assim o aparecimento de ondas ou dobras de

laminação.

3.2.1.2 O ajuste da pressão do cilindro de laminação (NIP)

O ajuste de pressão do cilindro de laminação (NIP) de acordo com a espessura do

material, faz com que haja o ajuste conforme a necessidade do material, uma vez que ao atuar

com cilindros diferentes e espessuras de material diferentes e em máquinas diferentes, não é

indicado atuar com um mesmo intervalo, sabendo que cada demanda irá, por consequência, se

comportar de maneira diferente também.

Page 34: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

34

Por consequência de seu diâmetro e área de contato, o cilindro de laminação (NIP)

atua de diferentes maneiras. Quanto maior o diâmetro do cilindro, menor pressão sobre o filme

é necessária.

Outro fator importante é a espessura do material. Ao laminar materiais mais

espessos, o entendimento é de que o filme com maior espessura, possua maior dificuldade de

passar pelo cilindro de laminação, sendo que este, atuando em conjunto com outras variáveis

como a variação de espessura, tensão do filme, desgaste do cilindro de laminação e pressão não

uniforme, acaba gerando não conformidades no filme em formato de túneis (canaletas) ou

dobras de laminação.

3.2.1.3 O tensionamento adequado dos filmes

O tensionamento adequado dos filmes, garante que os filmes passem pelo cilindro

de laminação uniformemente e diminuindo o efeito das variáveis de pressão não uniforme e

variação de espessura do filme e por fim, rebobinar o filme laminado sem que haja o

aparecimento de canaletas horizontais ou diagonais na bobina.

1.1.1.1 Tubete irregular

Os tubetes são cruciais para o processo de laminação, uma vez que estes atuam

diretamente na rebobinagem dos filmes após a passagem pelo NIP de laminação, no qual é

realizada a união dos filmes. Desta forma, as irregularidades presentes nos tubetes acabam

somando em grande escala as variáveis do processo, pois geram variações de tensionamento,

além das existentes no processo por motivos de espessura irregular do filme, bobinas cônicas e

ainda, variações comuns da própria máquina de laminação.

Page 35: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

35

Figura 18 – Exemplo de Tubetes

Fonte: Winding Better Rolls, [s.d.].

3.2.2 Ondas de compressão

Como explicado no item 1.4.2 deste trabalho, após o processo de laminação do

filme, há a formação de ondas laterais no filme. A investigação no presente estudo propõe-se a

minimizar ou anular o problema, sendo as questões subsidiárias explicadas a seguir.

Figura 19 - Starring / Ondas de compressão.

Fonte: Winding Better Rolls, [s.d.].

Na figura 19 vemos um exemplo do problema encontrado nas bobinas durante o

processo de cura.

Page 36: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

36

3.2.2.1 A adequação à temperatura de estocagem das bobinas

A adequação da temperatura de estocagem das bobinas no processo de cura, evitará

o enrugamento dos filmes, evitando o surgimento de ondas de compressão? Tal questionamento

se dá após alguns experimentos, no qual confirmou-se um forte “efeito de memória” de um dos

materiais estudados no presente trabalho, o PET.

(...) - Embobinamento em alta temperatura, encolhe com resfriamento; (...).

(WALKER, [s.d.], p.329 – nossa tradução).

Nota-se que a teoria relata comportamentos do filme e adesivo quanto a variações

de temperatura, principalmente de estocagem. Tal fenômeno encontrado comumente no atual

local em que se encontra a indústria estudada, por consequência de variações das condições de

climáticas.

3.2.2.2 O ajuste adequado ao taper de tensão da bobina

O ajuste do taper de tensão no processo de rebobinagem da bobina, evitará o efeito

de compressão sobre o núcleo da bobina, resultando em uma bobina simétrica e de melhor

qualidade? Este questionamento surgiu, após o estudo e comparação do comportamento das

bobinas com as bibliografias e em contato com especialista do processo de laminação. No qual

deu-se que o percentual de taper utilizado atualmente nas bobinas fabricadas, indicaria um forte

“aperto” ou pressão sobre o núcleo, resultando assim em ondas na lateral da bobina, danificando

o material e alterando sua qualidade.

Benefícios do taper de tensão: (...) - Constrói camadas iniciais apertadas para reforçar

o núcleo como base para o enrolamento contínuo. - Aumenta a pressão e a capacidade

de torque perto do núcleo(tubete). Reduz a pressão máxima do núcleo em baixo

módulo rolo de filme, reduzindo defeitos de alta pressão (estrelamento, esmagamento

do núcleo, impressões, bloqueio). (WALKER, [s.d.], p.176 – nossa tradução).

Como citado acima, ao utilizar o taper ideal, evita-se a alta pressão sobre o núcleo

reduzindo assim os defeitos consequentes deste efeito.

Page 37: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

37

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Ao compilar os dados obtidos de produção referentes ao rastreio da ocorrência dos

problemas estudados, pode-se observar que há maior ocorrência de canaletas nos períodos mais

quentes do ano, o que torna a temperatura como uma das variáveis e fatores cruciais a serem

estudados.

Além disso, houve a aplicação de um questionário aos colaboradores do setor de

laminação da unidade industrial de Santa Catarina (Anexo A). Neste questionário, tomou-se

como questão principal o motivo da ocorrência de canaletas (questão nº3). Como resultado

(Gráfico 1) aferiu-se que 70% entre os 10 entrevistados, acredita que o problema esteja nos

tubetes utilizados (de material PVC), onde observa-se assimetria ao longo de sua superfície,

gerando assim variações de processo.

Gráfico 1 – Resultado quantitativo referente a pergunta nº3 – Questionário - Canaletas

Fonte: do autor, 2019.

4.1 CANALETAS

Após analisar as questões descritas acima e realizar alguns testes, entendeu-se que

o problema existente, não é decorrente de apenas um motivo, e sim de vários, onde a soma dos

ajustes necessários fará com que o problema existente deixe de acontecer ou diminua a

ocorrência, visto que existirem fatores, ainda não tão emergentes (nesta situação), mas que

Page 38: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

38

influenciam também diretamente como: variação de espessura, desgaste do NIP de laminação,

bobina cônica, variação de pressão do NIP de laminação, variação de tensão do embobinador e

rebobinador, temperatura, desgaste e tipo de material do tubete e etc... .

No entanto, as questões acima foram se concretizando, para que o presente trabalho

trouxesse resultados positivos. O alinhamento do cilindro de laminação (Rubber roll) com o

cilindro de metal, garante ao filme que não haja canaletas diagonais. O ajuste de pressão do

cilindro de laminação adequadamente, levando em consideração a espessura do filme em

conjunto com o tensionamento adequado, trouxeram resultados positivos em um dos testes,

visto que em comparação com a maioria das ocorrências, houve notoriamente melhora na

produção de bobinas com qualidade. Uma vez que em toda uma produção, houve o surgimento

de canaletas pontualmente em apenas uma bobina, não gerando grande quantidade de apara à

fábrica. Tal surgimento pode ter ocorrido por alguma variação de espessura.

Para o ajuste adequado do cilindro de laminação, houve um alívio da pressão, uma

vez que os materiais a serem laminados, possuíam características mais espessas (espessura total

acima de 100 micrometros), facilitando assim ao material que atravessasse o NIP de laminação

sem maiores danos ou ondulações.

Após os testes, foi visto ainda que em diferentes máquinas, existem diferentes

tamanhos de rolos de laminação (Rubber roll), onde também deve influenciar na escolha da

pressão, além da espessura do material. Portanto, constatou-se que, por sua maior área de

contato, os rolos com maior diâmetro, podem exercer a função de colagem dos filmes com

pressões de laminação menores, enquanto que nos rolos de menor diâmetro, deve atentar-se na

escolha do valor ao diminuir a pressão, uma vez que, por sua área de contato ser menor, pode

acabar gerando outros problemas como bolhas (característica comprovada em um dos testes)

ou ainda, a não colagem dos filmes.

Para o tensionamento, provou-se haver tensão adequada nos testes, uma vez que o

material não tendeu a enrugar-se após passar pelo cilindro de laminação (característica de

materiais elásticos, quando há uma tensão muito alta, pois tende a voltar para a “zona de

conforto”).

Outro fator importante a ser considerado são os tubetes, que, como citado no item

3.2.1.4, também possuem influência no resultado final, ocasionando variações no processo,

aumentando o ganho das variações e por consequência havendo assim maior possibilidade de

ocorrência das canaletas. Desse modo, foram testados tubetes de papelão e tubetes de PVC

novos.

Page 39: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

39

Figura 20 - Exemplo de bobina de teste após ajustes.

Fonte: do autor, 2019.

Figura 21 - Bobinas de teste após ajustes com problema pontual.

Fonte: do autor, 2019.

Como pode ser observado nas figuras acima, os resultados foram positivos, e

utilizando as mesmas especificações para as alterações de tubetes, percebeu-se que, com a

utilização do tubete de papelão, não houve ocorrência de canaletas. Já com o tubete de PVC,

houve um problema pontual apenas em toda a bobina conforme figuras 20 e 21.

Page 40: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

40

4.2 ONDAS DE COMPRESSÃO

Para as ondas de compressão, identificadas, após acompanhamento no estoque de

bobinas de primeira laminação, confirmou-se que há maior incidência no verão. Afirmando,

assim, a influência da temperatura ambiente. Na época de inverno, aferiu-se ainda que há,

apenas, esporadicamente o surgimento das ondas de compressão.

Portanto, denota-se que a temperatura tem forte influência, uma vez que este fato

foi comprovado por meio de teste, onde foi aquecido o material PET, simulando a temperatura

alcançada na área de estocagem atualmente das bobinas de primeira laminação. O material,

após ser aquecido por algumas horas, ao entrar em contato com uma temperatura menor que a

de teste, tendeu a tensionar-se sozinho no sentido de máquina, no qual estava embobinado

conforme figura abaixo:

Figura 22 – Imagem de teste realizado para simular acondicionamento

Fonte: do autor, 2019.

Após o teste, denotou-se que o material possui um forte efeito de memória, no qual

tende, na mudança de temperatura, enrolar-se no sentido em que estava embobinado

anteriormente. O efeito memória é muito pertinente a este tipo de material, pois percebeu-se

ainda que a amostra (da esquerda) que havia sido enrolada no sentido transversal (DT), forçando

assim o material a anular ou minimizar seu efeito memória, não concretizou-se, uma vez que o

material, desenrolou no sentido DT após a mudança de temperatura, e enrolou-se novamente

no sentido DM(no qual estava embobinado antes da etapa de laminação). Desta forma, em

conjunto com o efeito de compressão sofrido pelas camadas do material, o produto tende há de

enrugar-se.

Além da forte influência da temperatura, verificou-se que o taper de tensão da

máquina está em uma especificação mais baixo do que a indicação da literatura, resultando em

fortes vetores de aperto na bobina, ocasionando um efeito de compressão.

Page 41: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

41

5 CONCLUSÃO

O presente estudo traz alternativas para minimizar os defeitos recorrentes de

canaletas e ondas de compressão no setor de laminação em uma indústria de embalagens

flexíveis no sul de Santa Catarina, no qual pode-se concluir que, após analisar a prática com a

teoria, observou-se que não existe apenas uma variável responsável pela ocorrência, e que há

fortes indícios de que o somatório de algumas faz com que exista o ambiente ideal para o

surgimento destas. Desta forma, entende-se que o somatório das alternativas encontradas, com

base nos testes apresentados, fará com que, de fato, os efeitos sejam minimizados ou anulados.

Sugere-se para canaletas, testar novos dados de processo conforme espessura dos

materiais laminados e diâmetro do NIP Roll. Além de testar em amostragem maior, a utilização

de tubetes alternativos como os de papelão.

Para ondas de compressão, sugere-se armazenar as bobinas laminadas em local

com temperatura mais adequada, além de testar valores de taper maiores, conforme pesquisas

realizadas em literatura e, ainda, em outra unidade fabril. Além disso, testar alternativas para

possibilitar bobinas a serem laminadas de mesmo tamanho, para evitar assim paradas de

máquina e emendas durante a laminação.

Page 42: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

42

REFERÊNCIAS

CHOQUEHUANCA, Rosario Huanaco. Trabalho de conclusão de curso. Control De Calidad

En Una Empresa De Empaques Flexibles. Facultad de ingeneria química e têxtil. Universitad

nacional de Ingenaría. (Figura). Lima: UNI. 2014.

DEMO, Pedro. Pesquisa e construção de conhecimento: metodologia científica no caminho de

Habermas. 7. ed. Rio de Janeiro: Tempo brasileiro, 2012.

Embalagens Flexíveis. São Paulo: Instituto de Embalagens, 2009. ISBN 978-85-61409-01-2

embalagemsp, Portal de soluções industriais em embalagens flexíveis. (Figura). Disponível

em:< https:// http://www.embalagemsp.com.br/embalagem-com-zip#group1-1/> Acesso em:

09 de junho de 2019.

JORGE, Neuza. Embalagens para alimentos. – São Paulo: Cultura Acadêmica: Universidade

Estadual Paulista, Pró-Reitoria de Graduação, 2013. ISBN 978-85-7983-394-6

MAQ1, Fabricante de equipamentos industriais. (Figura). Disponível em:<

http://maq1.com.br/Misturador-Para-Pol%C3%ADmeros.php/> Acesso em: 21 de abril de

2019.

Portal Chambril, Site de fabricante de papel offset da International Paper. (Figura). Disponível

em:< https://www.portalchambril.com.br/artigos-tecnicos/flexografia/> Acesso em: 21 de

abril de 2019.

Poli Máquinas, Site de fabricante de máquinas de corte e solda. (Figura). Disponível em:<

https://polimaquinas.com.br/maquina-de-corte-e-solda-de-embalagem-pouch/> Acesso em: 21

de abril de 2019.

SARANTOPOULOS, Claire I. G. L; TEIXEIRA, Fábio Gomes. Embalagens plásticas

flexíveis: principais polímeros e avaliação de propriedades. – 2. ed. Campinas: ITAL/CETEA,

2017.

sacosdecafe, Site de empresa fabricante de embalagens flexíveis. (Figura). Disponível em:<

https://www.sacosdecafe.com/valvula-de-desgaseificacao/> Acesso em: 09 de junho de 2019.

Site Flexografia total, Blog sobre flexografia. (Figura). Disponível em:<

http://flexografiatotal.blogspot.com/2016/06/o-que-e-cromia.html/> Acesso em: 21 de abril de

2019.

Site Flexografia total, Blog sobre flexografia. (Figura). Disponível em:<

http://flexografiatotal.blogspot.com/2015/04/cliches-variavel-de-custos-flexografia.html/>

Acesso em: 21 de abril de 2019.

Tecnología de los plasticos, Blog sobre plásticos. (Figura). Disponível em:<

https://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/search/label/Extrusión/> Acesso em: 21 de abril

de 2019.

Page 43: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

43

WALKER, Timothy J; TJWalker + Associates Inc. Winding Better Rolls - Winding Process,

Roll Structure, Winder Design. [s.d.]

SMITH, R. Duane. Livro: The Ultimate Roll and Web Defect Troubleshooting Guide. 2. ed.

E.U.A, 2007.

YIN, Robert K. Estudo de caso: planejamento e métodos. Tradução: Daniel Grassi. 3. ed.

Porto Alegre: Bookman, 2005.

ROISUM, David; Finishing Technologies, Inc. Solutions for the Winding of Nonwovens –

India, 2014. (Figura).

Page 44: UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA BRUNO …

44

ANEXO A – Questionário - Canaletas

Questionário – Canaletas aplicado entre os colaboradores do setor de Laminação.