EMBALAGENS CELULÓSICAS Prof. Assis Faria 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. 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) 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. 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. As madeiras macias produzem fibras longas, de maior resistência mecânica. As madeiras duras produzem fibras curtas, de menor resistência e mais macias. 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. 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. 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   TA 623/2009 Assis/Unicamp

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

Celofane O comprimento da cadeia polimérica da celulose é variável, podendo conter de 100 a 3.000 unidades de beta-glicose. 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: 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. TA 623/2009 Assis/Unicamp

TA 623/2009 Assis/Unicamp Tipo de papel Gramatura (g/m2) Características Aplicações Estiva (maculatura) 70 a 120 Processo mecânico; baixa resistência; reciclado; acinzentado. Embrulho rústico; tubetes e cones. Manilhinha 40 a 45 Processo mecânico ou semiquímico; baixa resistência; reciclado; monolúcido; Embrulho e padaria. Manilha 40 a 100 Processo mecânico e/ou semiquímico; monolúcido; natural ou colorido. Papel de embrulho, geralmente colorido (para presente). Monolúcido 40 a 50 Polpa química branqueada; superfície polida por supercalandragem e carga mineral. Fabricação de sacos, laminados e rótulos. Papel couchê 40 a 60 Polpa 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 impermeáveis 40 a 95 Obtidos 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 seda 20 a 30 Polpa química branqueada, natural ou colorida. Para embalagens de produtos leves e frágeis, decorações. Papel Kraft natural 30 a 150 Polpa 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 branco Polpa de fibra longa por processo sulfato, cor branca, boa resistência mecânica Sacos multifoliados, sacos para açúcar refinado, farinhas, fubá pré-cozido. 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/m2 e os papelões acima de 1.000 m. 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. TA 623/2009 Assis/Unicamp

Composição estrutural 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. 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 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. TA 623/2009 Assis/Unicamp

Capa superior/Miolo/Capa inferior 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 TA 623/2009 Assis/Unicamp

Capa superior/Miolo/Capa inferior 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 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) A C B E 4,5 a 5,0 3,5 a 4,0 2,4 a 3,0 1,2 a 1,5 11 a 13 13 a 15 16 a 18 31 a 38 40 50 57 140 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. 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. 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 = f1.f2.f3.f4...fn), 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. 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. 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. 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. 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. TA 623/2009 Assis/Unicamp

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

Palete padrão TA 623/2009 Assis/Unicamp

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