Polietileno

Fabricação e Características

Etileno, gás que se liquefaz a -104 ºC e pouco solúvel em água existente no gás de coqueria ou no gás natural, sendo representado pela formúla : C2H2.

Dentro do processo de polimerização é formado o polímero de etileno, conhecido genéricamente como Polietileno e representado como : (C2H2)n onde n é a váriavel do processo de polimerização e que forma dois tipos diferentes de polietileno, sendo :

-LDPE( L - 'low' = baixo ) - Polietileno de baixa densidade -HDPE( H - 'high' = alto ) - Polietileno de alta densidade

Apesar de descoberto em 1899 pelo químico alemão Hans Pechmann foi desenvolvido muito lentamente, sem ter grandes aplicações comerciais, passando a ser produzido industrialmente somente em 1939.

LDPE

É o resultado da polimerização do etileno que produz uma estrutura ramificada de monômeros em pressões e temperaturas altas. Se funde a uma temperatura entre 104º e 120ºC, e se queima a 300ºC. Tem aspecto translúcido, opaco, de alta espessura e um toque parafínico. Não é tóxico, e é totalmente insolúvel na água, sendo fracamente permeável ao vapor d'água. Muito utilizado no processo de extrusão para fabricação de película.

HDPE

É o resultado da polimerização do etileno que produz uma estrutura linear de monômeros em pressões e temperaturas baixas, como mostra a foto anterior. É mais rígido e mais opaco que o LDPE e amolece entre 130º e 140ºC, possuíndo boa resistência a choques térmicos e baixas temperaturas. Bem mais permeável a gases que o LDPE, e sua permeabilidade ao vapor d'água é quase nula. Ambos são produzidos em granulos como mostra a foto ao lado.

Processos de transformação

Extrusão

Processo de transformação de termoplásticos que consiste em empurrar o material a ser moldado através de uma matriz de extrusão.

Os materiais plásticos são misturados conforme o produto final a ser fabricado, e colocados na extrusora que irá empurrá-los até a matriz de extrusão.

A extrusora é uma máquina que, como princípio geral, possuí uma entrada de material chamada de funil de alimentação, vindo em seguida um corpo formado por um cilindro, dentro do qual gira um parafuso sem fim e uma cabeça que serve de suporte para a matriz de extrusão.

No caso do Polietileno é utilizado na saída da extrusora um equipamento circular que cria um tubo onde o mesmo é expandido formando um tubo maior ainda, que se eleva na vertical formando um cilindro plástico totalmente maleável, que sobe até o alto da extrusora.

Neste ponto já está resfriado, e então é dobrado e desce para ser rebobinado, como podemos observar na foto ao lado.

Desta forma produz-se uma película de Polietileno que sairá pronta em forma de uma bobina. Com outro tipo de extrusora também pode-se fabricar, semelhante a utilizada para o Poliestireno, chapas planas de polietileno, já com seu uso mais reduzido. Ainda dentro deste processo encontramos a fabricação de tubos flexíveis e rígidos de polietileno.

Sopro

O polietileno é largamente utilizado neste processo para fabricação de garrafas, copos e recepientes.

A principal utilização deste processo se encontra na fabricação de garrafas e recepientes plásticos, que é o principal mercado do sopro. O polímero fundido proveniente de uma extrusora é expulso de uma fenda onde está o molde do recepiente a ser utilizado.

Neste momento, um fluxo de ar prevíamente dimensionado é 'soprado' para dentro do molde herméticamente fechado, fazendo com que o polímero assuma a forma do mesmo.

Uma vez em contato com a parede fria do molde o plástico se solidifica e se ajusta a todas as paredes do mesmo, então o molde é aberto e a garrafa moldada é retirada ou expulsa.

Existem diversos tipos de máquinas de sopro, com diferenciações entre o tipo de recepiente e o volume de produção.

Injeção

O Polietileno é muito utilizado neste processo para fabricação de recepientes de armazenagem líquida dada as suas características e, para objetos em geral.

A injeção é um processo de moldagem de materiais plásticos ( termoplásticos e termofixos ) onde o material é fluidificado por aquecimento e a seguir injetado em um molde de uma ou mais partes.

Na injetora existe um conjunto denominado de rosca-pistão, onde o plástico é fluidificado para ser injetado no molde. A cavidade do molde é essencialmente o negativo da peça a ser produzida. A cavidade se enche de plástico sob grande pressão e sofre um resfriamento, indo para o estado sólido quando finalmente a peça é expulsa da cavidade resultando no produto final.

As pressões aplicadas neste processo podem variar de 5000 a 20.000 psi, e por este motivo, o molde é seguro e fechado durante a injeção e resfriamento, com forças medidas em toneladas. Este processo permite produzir peças com uma grande precisão, com tolerâncias de medidas muito pequenas.

Esta precisão é alcançada com a elaboração de moldes específicos e utilizando-se o plástico adequado ao produto que se deseja produzir.

Normalmente estes moldes são fabricados em aço endurecido, com um ciclo de produção alto, ou em alumínio, ou em outros materiais quando o ciclo de produção não fôr grande.

Por este motivo torna-se um processo caro quando a quantidade de peças não fôr grande, só ficando viável quando se produz uma grande quantidade de peças que compense os custos do molde.

Formas de apresentação

Filmes e Películas

Grande parte do polietileno extrusado toma a forma de filmes e películas, levando-se em conta que seu peso específico é bem menor que o PVC e o PS, obtem-se um produto leve e com grande maleabilidade. Encontramos filmes extrusados na largura de 1,40 mt. lisos em várias cores e também estampados, que possuem um grande uso em decoração e confeccionados.

Com o LDPE ( baixa densidade ) consegue-se um película mais flexível e com um toque bem suave, igual ao que encontramos em geral em sacos plásticos transparentes totalmente flexíveis.

Já com o HDPE ( alta densidade ) temos uma película muito mais resistente, com um toque mais sêco, como as sacolas plásticas de compras que resistem muito bem ao peso colocadas nelas sem se romperem.

Ainda dentro desta categoria temos as lonas pretas e transparentes de grande largura, que são fabricadas por extrusão como já explicado anteriormente.

No caso das películas é fabricada uma estícavel e transparente que é utilizada na embalagem de alimentos.

Chapas

Apresenta-se como um produto muito leve e com pouca resistência mecânica, mas que é aumentada modificando-se a estrutura da mesma, como por exemplo a chapa 'polionda', que é formada pela união de duas chapas finas através de várias ligações formando canais que melhoram sua resistência.

Podem ser fabricadas também simples e com espessuras que chegam a 6.000 mm. Em função de seu peso, acabam sendo um produto com aplicações onde se necessita produtos leves.

Peças Técnicas

Dentro desta forma de apresentação encontramos quase todos os produtos feitos pelo processo de extrusão, injeção e sopro, tais como : tubos, tonéis, garrafas, copos, bandejas e uma variedade muito grande de peças injetadas, que genéricamente podemos designar de 'peças técnicas'.

Usos e aplicações

Agricultura e Construção Civil

Os tubos e conduites são empregados largamente na construção dentro das instalações elétricas e materiais de acabamento elétrico. Sua flexibilidade é a principal característica. É muito importante para este emprego, pois permite pequenas curvas sem o auxílio de peças adicionais, como no caso do PVC. Em contrapartida possuem baixa resistência mecânica.

Na agricultura os filmes, 'lonas pretas', são muito usados para proteger a safra e para realizar canais de irrigação. É possível fabricar lonas com uma grande largura sem emendas, o que a faz ideal para este fim.

Confecção

O filme extrusado na largura padrão de 1,40 mt. em várias cores e com diferentes tipos de estampas é muito usado na confecção de vários acessórios do lar, como uma cortina para box, uma toalha de mesa, uma capa de máquina, um avental plástico e muitos outros.

Encontramos também como forro de bolsas, malas, sófas e acessórios de moda. Na decoração de festas, eventos e vitrines, encontra-se o filme liso e colorido com uma gama de cores muito grande, permitindo aos decoradores criar um ambiente alegre e colorido.

Embalagens

Sacos de lixo de várias cores, sendo o mais comum na cor preta, representa um grande mercado para o polietileno, e aí temos, em função da sua fabricação, dois tipos diferentes de embalagens.

O saco plástico transparente é feito com o LDPE ( baixa densidade ) que apresenta baixa resistência mas muito macio ao toque, servindo para guardar pequenos objetos e documentos em pastas e arquivos.

O saco plástico em geral opaco é feito com o HDPE ( alta densidade ) que apresenta alta resistência, mas muito seco ao toque, servindo para carregar volumes grandes e pesados, facilmente encontrado em supermercados e magazines.

Além destes tipos de embalagens temos o filme de polietileno retrátil ou auto encolhível, que serve para embalagens de gargalos de garrafas, lacres de segurança de alimentos e remédios, embalagem de brinquedos e outros.

Diversos

Flexogravura

Com toda certeza voce já viu o resultado deste processo de impressão em plásticos, nos diversos tipos de embalagem de produtos que voce comprou, como o café em pó, o saco de feijão, açucar e muitos outros. Além de embalagens, o seu jornal ou sua revista também são impressas por esta técnica.

É um processo que permite uma grande velocidade de impressão , bem como uma alta definição de imagens, meio-tons e precisão, pois 'transfere' a imagem pronta para o material a ser impresso, de uma forma semelhante a rotogravura.

Na flexografia temos um cilindro chamado de 'rolo de anilox' que é formado por celas minúsculas ( como uma colméia ), tão pequenas que só são visíveis quando olhamos o mesmo ampliado. As celas são preenchidas com tinta através do contato com outro cilindro ou um recipiente cheio de tinta, sendo o excesso retirado por uma lâmina presa ao 'rolo de anilox'.

A quantidade e o tamanho destas celas irão determinar a quantidade de tinta que será transferida para a imagem no 'cilindro com o prato de impressão'. O segundo cilindro chamado de 'prato de impressão' é o que recebe a tinta exatamente na figura a ser impressa, que por sua vez irá finalmente transferir ao subestrato ( filme plástico ).

Em resumo, cada um dos três cilindros giram em sentido contrário ao seu vizinho, um com a finalidade de receber a tinta, outro com a imagem a ser impressa, e o outro com o filme plástico para impressão. As tintas utilizadas neste processo são de secagem ultra-rápida e com um grau de evaporação muito alta, o que permite que a impressão seja feita numa velocidade muito alta e que não resulte nenhum tipo de resíduo, já que o filme plástico pronto muitas vezes servirá de embalagem de comidas, e outros que estão sujeitos a contaminação.

Fonte: www.plasticoscarone.com.br

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