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TA 623/2009 Assis/Unicamp EMBALAGENS CELULÓSICAS Prof. Assis Faria.

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1 TA 623/2009 Assis/Unicamp EMBALAGENS CELULÓSICAS Prof. Assis Faria

2 TA 623/2009 Assis/Unicamp Origem e evolução A origem dos materiais celulósicos de forma industrializada iniciou-se com o papel. A primeira invenção foi na China no ano 105, mas só foi produzido e utilizado em 950 na Europa. Em 1799 houve sua grande evolução tecnológica, através da patente inglesa dos irmãos Fourdrinier.

3 TA 623/2009 Assis/Unicamp Materiais celulósicos filmes transparentes (celofane, acetato de celulose e etil celulose) papéis (kraft pardo, kraft branco, monolúcido, couchê, etc.) cartões (para cartuchos e embalagens cartonadas) papelão ondulado (caixas de papelão) madeiras (paletes, estrados e caixas)

4 TA 623/2009 Assis/Unicamp Matéria-prima Para a produção de filmes, papéis, cartões e papelões, a celulose é a matéria-prima principal, de origem renovável, situação essa não existente com relação aos demais materiais de embalagem. A madeira e o algodão, são as principais fontes naturais para a fabricação de embalagens celulósicas.

5 TA 623/2009 Assis/Unicamp Classificação quanto à resistência A classificação da fonte celulósica, baseia-se nas características da madeira bem como na composição estrutural das fibras. 1. As madeiras macias produzem fibras longas, de maior resistência mecânica. 2.As madeiras duras produzem fibras curtas, de menor resistência e mais macias.

6 TA 623/2009 Assis/Unicamp Composição das fibras As fibras provenientes de troncos de árvores são compostas de 50% de celulose, 30% de lignina e 20% de carboidratos e resinas. Essas englobam um conjunto de fibrilas e microfibrilas. As microfibrilas podem conter até 3 milhões de moléculas de celulose.

7 TA 623/2009 Assis/Unicamp Fontes celulósicas Celulose de árvores resinosas: São plantas resinosas, coníferas, de fibras longas, utilizadas para a obtenção de materiais com alta resistência mecânica, sendo o Pinus elliottii, a espécie mais utilizada. Celulose de árvores folhosas: São plantas de tronco duro e com fibras mais curtas do que a anterior, utilizada para a obtenção de material com menor resistência mecânica, sendo as várias espécies de eucaliptos as mais economicamente utilizadas.

8 TA 623/2009 Assis/Unicamp Fontes celulósicas Celulose mista: Provenientes de vários tipos de madeiras, incluindo também materiais secundários, não homogêneos, como palhas, folhas, bagaço de cana e fibras, podendo ser utilizadas pura ou misturada com outras fontes, para melhorar suas características mecânicas. Celulose de algodão: É a fonte celulósica mais pura, utilizada para obtenção de materiais especiais, tais como os filmes transparentes e os papéis de alta qualidade. Madeira: Geralmente na forma de tábuas, constituem a matéria-prima para a fabricação de caixas e paletes, podendo ser do tipo madeira maciça ou chapas aglomeradas ou compensadas

9 TA 623/2009 Assis/Unicamp Filmes Celulósicos Papéis Transparentes Celofane Acetato de celulose Etil celulose

10 TA 623/2009 Assis/Unicamp Celofane O comprimento da cadeia polimérica da celulose é variável, podendo conter de 100 a unidades de beta-glicose.

11 TA 623/2009 Assis/Unicamp Produção de papéis Os vários tipos de papéis são produzidos a partir da polpa (ou pasta) de celulose a qual é obtida por dois processos básicos: o mecânico e o químico. O processo mecânico é utilizado em madeira macia (coníferas), que após a ação mecânica de trituradores em meio aquoso, produz a polpa integral (celulose, lignina, carboidratos, etc). Essa polpa é para fabricação de papéis para jornal e tolha. O processo químico é usado para se obter polpa celulósica de melhor qualidade, pois remove a lignina e carboidratos da madeira tanto dura quanto macia, através da ação de produtos químicos por aquecimento, a saber:

12 TA 623/2009 Assis/Unicamp Processo soda - utiliza-se soda cáustica para produzir polpa química provenientes de madeiras duras. A cor da polpa resultante deste processo é clara e de textura fina. Processo sulfato ou Kraft - utiliza-se mistura de soda e sulfato de sódio para produzir polpa de cor parda para papel bem resistente. Processo ácido – utiliza-se bissulfito de cálcio ou de magnésio para obter polpa de madeiras macias (coníferas). A polpa é de cor clara, porém o papel resultante é menos resistente do que o Kraft. Processo semiquímico - pela combinação dos processos mecânico e químico, obtém-se o processo semiquímico, cuja polpa é menos resistente e mais escura. Tem sido usada para a fabricação de miolo de papelão ondulado.

13 TA 623/2009 Assis/Unicamp Tipo de papelGramatura (g/m 2 ) CaracterísticasAplicações Estiva (maculatura)70 a 120Processo mecânico; baixa resistência; reciclado; acinzentado. Embrulho rústico; tubetes e cones. Manilhinha40 a 45Processo mecânico ou semiquímico; baixa resistência; reciclado; monolúcido; Embrulho e padaria. Manilha40 a 100Processo mecânico e/ou semiquímico; monolúcido; natural ou colorido. Papel de embrulho, geralmente colorido (para presente). Monolúcido40 a 50Polpa química branqueada; superfície polida por supercalandragem e carga mineral. Fabricação de sacos, laminados e rótulos. Papel couchê40 a 60Polpa química branqueada, carga mineral mais polimento em ambos os lados, superfície com brilho e lisura. Papel com ótima impressão, revestimento externo de laminados, rótulos. Papéis impermeáveis40 a 95Obtidos de polpa química especial, papéis com baixa permeabilidade aos óleos e gorduras, fabricados nas versões: pergaminho, glassine, granado e fosco. Para alimentos embalados em geral, papel para confeitarias, sacos para cartuchos, alimentos para consumo rápido, formas para uso em forno. Papel seda20 a 30Polpa química branqueada, natural ou colorida. Para embalagens de produtos leves e frágeis, decorações. Papel Kraft natural30 a 150Polpa de fibra longa por processo sulfato, cor natural parda ou em cores, boa resistência mecânica. Sacos multifoliados, sacos industriais, cimento, produtos para desidratados. Papel kraft branco40 a 60Polpa de fibra longa por processo sulfato, cor branca, boa resistência mecânica Sacos multifoliados, sacos para açúcar refinado, farinhas, fubá pré- cozido.

14 TA 623/2009 Assis/Unicamp Cartões e papelões Os cartões e papelões apresentam a mesma composição dos papéis, diferindo, entretanto, com base na gramatura, tipo de polpa e acabamento da superfície. Geralmente, os cartões apresentam espessura superior a 300 m e gramatura na faixa de 120 a 700 g/m 2 e os papelões acima de m.

15 TA 623/2009 Assis/Unicamp Tipos de cartões Com relação ao número de camadas de fibras que compõem a estrutura, os cartões são classificados em: simplex ou monoplex, duplex, triplex, etc. Podem ser feitos com polpa química, mecânica, virgem ou reciclada, branqueada ou natural.

16 TA 623/2009 Assis/Unicamp A camada externa do cartão duplex é denominada forro e a interna é o suporte. Enquanto que no cartão triplex existe uma outra camada denominada intermediária. Para diminuir o custo do cartão, geralmente a camada intermediária é feita de polpa reciclada e não branqueada. Composição estrutural

17 TA 623/2009 Assis/Unicamp Embalagens celulósicas Sacos de papel (colado, costurado, valvulados) Laminados flexíveis Bandejas de cartão Bandejas de polpa moldada Cartuchos Multi-embalagens (multpacks) Tubos e latas compostas

18 TA 623/2009 Assis/Unicamp Papelão ondulado As caixas de papelão ondulado são utilizadas como embalagens secundárias que facilitam o transporte e a distribuição das embalagens primárias ou de consumo. Por apresentarem bom desempenho mecânico e baixo custo, o uso do papelão ondulado tem aumentado, até substituindo outros sistemas de transporte de mercadorias como as sacarias, as caixas plásticas e de madeira.

19 TA 623/2009 Assis/Unicamp Estrutura básica Capa superior/Miolo/Capa inferior face simples parede simples parede dupla tripla ou múltipla Os tipos C e B são utilizados para parede simples ou na combinação BC para parede dupla

20 TA 623/2009 Assis/Unicamp Estrutura básica Capa superior/Miolo/Capa inferior face simples parede simples parede dupla tripla ou múltipla Os tipos C e B são utilizados para parede simples ou na combinação BC para parede dupla

21 TA 623/2009 Assis/Unicamp Classificação do papelão quanto à ondulação Tipo de onda Espessura (mm) Ondas por 10 cm Resistência das ondas ao esmagamento (psi) ACBEACBE 4,5 a 5,0 3,5 a 4,0 2,4 a 3,0 1,2 a 1,5 11 a a a a

22 TA 623/2009 Assis/Unicamp Dimensionamento O dimensionamento deverá seguir a ordem: comprimento (C) x largura (L) x altura (A). O comprimento deverá ser maior ou igual à largura. A altura poderá ser tanto maior ou menor do que as outras dimensões. As medidas são internas e em milímetros.

23 TA 623/2009 Assis/Unicamp Redução de custo O papelão corresponde por 60% do custo. A relação mais econômica para caixas do tipo 0201 ocorre quando C = 2L = A ou 2:1:2. Enquanto que as relações 1:1:1 e 2:2:1 resultam num aumento na quantidade de material na ordem de 12 e 33%, respectivamente, para um mesmo volume de caixa.

24 TA 623/2009 Assis/Unicamp Resistência das caixas RCr = RCm. F Sendo, RCr = resistência real da caixa; RCm = resistência medida da caixa F = fator de correção. O valor de correção é resultado de vários fatores (F = f 1.f 2.f 3.f 4...f n ), estabelecidos em função das condições de uso da caixa, tais como: modo de empilhamento, umidade relativa do ambiente, tempo de empilhamento, manuseio da caixa, tipo de transporte, etc.

25 TA 623/2009 Assis/Unicamp Resistência da caixa vazia ao empilhamento RCv = ( PCc) x ( NCe – 1) / F Onde: RCv = resistência ao empilhamento da caixa vazia; PCc = peso da caixa cheia; NCe = número de caixas empilhadas. F = fator de correção Por exemplo, considerando-se uma caixa de 10kg, cujo empilhamento colunar será de 7 caixas, a resistência ao empilhamento da caixa vazia será 60kgf, mas se considerar F = 0,25, a resistência real da caixa deverá ser 240kgf.

26 TA 623/2009 Assis/Unicamp Resistência da caixa vazia ao empilhamento RCv = ( PCc) x ( NCe – 1) / F Onde: RCv = resistência ao empilhamento da caixa vazia; PCc = peso da caixa cheia; NCe = número de caixas empilhadas. F = fator de correção Por exemplo, considerando-se uma caixa de 10kg, cujo empilhamento colunar será de 7 caixas, a resistência ao empilhamento da caixa vazia será 60kgf, mas se considerar F = 0,25, a resistência real da caixa deverá ser 240kgf.

27 TA 623/2009 Assis/Unicamp Considerações sobre as caixas de papelão ondulado Para um adequado desenvolvimento, visando melhor proteção, menor índice de perdas e maior economia, as seguintes considerações são importantes: Características do produto a ser embalado (tipo, dimensões, peso e quantidade); Condições de armazenagem da embalagem de transporte e do produto embalado; Empilhamento (número de caixas, no depósito, no transporte e no destino); Meios de transporte (rodoviário, aéreo, marítimos, ferroviários ou combinados); Mercado de destino (doméstico ou exportação); Tempo de armazenagem; Condições climáticas (antes, durante e após o transporte); Condições de movimentação.

28 TA 623/2009 Assis/Unicamp Caixas de madeira As caixas de papelão ondulado constituem uma das melhores opções para o acondicionamento de produtos industrializados, enquanto que as caixas de madeira são mais utilizadas para matéria-prima e, em especial, para os produtos hortifrutigranjeiros, principalmente quando feitas de madeira serrada.

29 TA 623/2009 Assis/Unicamp Outras embalagens celulósicas Caixas de madeira Sacos Têxteis Tambores de Fibra Barril de Madeira Paletes

30 TA 623/2009 Assis/Unicamp Palete padrão

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