COMO SE FAZEM RECIPIENTES PARA REFRIGERANTES?

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1 Ano letivo 2012/2013 Projeto FEUP Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica COMO SE FAZEM RECIPIENTES PARA REFRIGERANTES? Supervisor: Teresa Margarida Guerra Pereira Duarte Monitor: Catarina Spratley Vieira Mendes Data de realização do relatório: 17/09/ /10/2012 Data de entrega do relatório: 22/10/2012 Trabalho realizado por: Equipa: 1M3_04 João Pedro Oliveira Souto nº Luís Filipe Lopes Araújo nº Rui Filipe Freitas nº Tiago Aníbal Vieira Mimoso nº Vasco Santos Patarata nº

2 Índice Sumário Objetivos Introdução Tipos de recipientes Garrafas de vidro comum Garrafas PET Embalagens de cartão Tetra Pak Latas de Alumínio e Aço Processos de Fabrico Garrafas de vidro comum Material utilizado Etapas de produção Reciclagem Garrafas PET Material utilizado Etapas de produção Reciclagem Embalagens de cartão - Tetra Pak Material utilizado Etapas de produção Reciclagem Latas de Alumínio e Aço Material utilizado Etapas de produção Reciclagem do alumínio e aço Conclusão Referências bibliográficas

3 Sumário Este trabalho foi realizado no âmbito do Projeto FEUP com o grande objetivo de fomentar o trabalho de grupo e a integração dos novos alunos na FEUP, assim como fornecer aos alunos as bases para a produção de um relatório técnico, um poster e uma apresentação oral. Também contribuiu para regularizar as diferentes aprendizagens que os estudantes tiveram ao longo da sua vida sobre como trabalhar em grupo e para reforçar a importância da pesquisa em fontes fiáveis e com valor científico e da ética na realização de trabalhos científicos. O tema abordado neste trabalho é a produção de recipientes para refrigerantes. Hoje em dia, existem vários tipos de recipientes para refrigerantes, sendo que os mais utilizados são: as garrafas de vidro comum, as garrafas de plástico (PET), as latas de alumínio ou aço e as embalagens de cartão (Tetra Pak). Estes recipientes têm como principais funções o transporte, a distribuição e a proteção do refrigerante tendo sempre em conta a necessidade do produto ser apelativo para os consumidores de modo a aumentar a sua venda e o seu valor no mercado. Os processos de produção dos recipientes diferem muito de entre si, porém existem semelhanças em alguns processos (ex: tanto o vidro como o PET tem de ser moldado por sopro). São estas diferenças nos variados processos de fabrico que vão acabar por reproduzir características e formas distintas nos recipientes, assim como, fazer com que os recipientes tenham diferentes custos de produção em termos de energia e matéria-prima. Todos estes recipientes são recicláveis, permitindo assim um impacto ambiental menor e uma redução nos seus custos de produção. 3

4 1. Objetivos Aprender a produzir um relatório científico; Melhorar competências de trabalho em grupo; Compreender os processos de fabrico dos diferentes recipientes de refrigerante; Compreender as implicações económicas e ambientais dos processos adjacentes ao fabrico de recipientes de refrigerantes. 2. Introdução Um processo de produção permite transformar elementos da natureza com a finalidade de produzir bens de consumo que satisfaçam as necessidades dos consumidores. Desde há muitos milénios atrás que o homem altera os recursos que a terra lhe oferece de modo a servir melhor as suas necessidades e luxos, porém esses processos eram sempre feitos com recurso à sua força e habilidade ou usando força animal e instrumentos rudimentares (comparativamente aos atuais). Porém tudo isso mudou no início do século XIX, quando se deu início à industrialização (iniciada pela invenção da máquina a vapor) muito influenciada pela grande expansão do comércio e a consequente necessidade de aumentar a eficiência dos processos de produção, permitindo produzir mais em menos tempo. A industrialização veio assim substituir o trabalho artesanal. Antes da industrialização um único artesão produzia um determinado objeto. Com o aparecimento da indústria o trabalho passou a ser dividido, ou seja, cada pessoa ficava encarregue de uma determinada etapa do processo de fabrico havendo assim uma especialização dos trabalhadores. Com a evolução da industrialização o homem foi sendo substituído por máquinas que permitiam realizar uma determinada parte do processo. Nessa altura as pessoas ficavam apenas encarregues de realizar o trabalho mais minucioso, detalhado ou para o qual era necessário recorrer à inteligência, restando à máquina todo o resto do processo. Hoje em dia quase todas as fábricas são totalmente maquinizadas havendo diferentes máquinas que permitem realizar todas as etapas do processo de produção. Um refrigerante é uma bebida não alcoólica constituída essencialmente por água e açúcar (edulcorantes, no caso das bebidas light) que pode ser gaseificada ou não. Um exemplo de uma bebida gaseificada é a Coca-Cola e um exemplo de uma não gaseificada é o Ice-Tea. O facto de o refrigerante ser carbonatado ou não é o principal fator que vai distinguir as características das suas embalagens, pois como as bebidas gaseificadas têm uma maior pressão interna requerem embalagens mais resistentes. 4

5 De modo a que a sua venda ao público seja legal, os refrigerantes devem ser corretamente embalados e nas suas embalagens devem constar informações sobre a maneira de consumo, os seus ingredientes, a sua composição, o seu teor calórico e nutricional, etc. As principais características destes recipientes são: Resistir a choques, de modo a facilitar o transporte e a distribuição do produto; Impermeabilidade para impedir o vazamento do líquido e a contaminação do refrigerante por outros líquidos; Evitar que haja contaminação do refrigerante pela embalagem, de tal modo que o torne impróprio para consumo, ou que altere as suas características; Deve também ajudar a manter o refrigerante fresco devido ao facto de que é aconselhado a que o consumo deles seja feito ainda fresco. Assim será ideal que as embalagens consigam isolar termicamente o refrigerante ao máximo, mantendo a bebida a uma temperatura mais baixa; Conter informação clara e precisa sobre o conteúdo interno. Ter um preço reduzido que permita que o produto em causa não tenha custos de transporte e de armazenamento muito elevados. Um produto mais barato irá sempre ser mais atrativo para o consumidor; Assim os processos de produção dos recipientes em causa, e o material do qual eles são constituídos, devem ser ajustados de maneira a que seja possível que o produto final tenha todas estas características. É também importante que estes processos tenham a sua rentabilidade aos níveis ótimos de modo a reduzir os preços das embalagens ao máximo. 5

6 3. Tipos de recipientes 3.1. Garrafas de vidro comum Têm como base química a sílica, com adição de outros materiais. Esta embalagem, apesar de ser mais frágil que as outras, é a melhor opção para preservar as qualidades originais do refrigerante porque o vidro é impermeável e não reage com o conteúdo logo mantém o refrigerante inalterado. Figura 1 - Garrafa de vidro comum Garrafas PET São constituídas pelo polímero PET (politereftalato de etileno). Este material confere-lhe características de forma a conseguir preservar os refrigerantes. Apesar disso há o problema de o PET reagir, embora em pequena escala, com o refrigerante deixando-lhe um sabor ligeiramente plástico. O facto de o produto final ser muito leve e resistente ao choque torna-o apelativo para os consumidores. Figura 2 - Garrafa PET Embalagens de cartão Tetra Pak Estas embalagens são constituídas por camadas de cartão, polietileno e alumínio. São muito utilizadas no mercado atual pelo facto de, devido à constituição e disposição das suas camadas, conseguirem conservar o produto com um longo prazo de validade sem ser necessária a adição de conservantes e aditivos Latas de Alumínio e Aço São compostas por alumínio ou aço e têm apenas duas partes, o corpo e a tampa. São muito usadas devido à leveza do material e ao facto de refrigerarem muito rápido. O seu grande problema é que basta que haja um pequeno aumento da temperatura do refrigerante para que perca todo o seu gás carbónico (CO 2 ). Figura 3 Embalagem de cartão Tetra-Pak. Figura 4 Lata de alumínio. 6

7 4. Processos de Fabrico Nota: no processo de fabrico das embalagens está inerente o fabrico do material que irá constituir a embalagem, e não apenas a moldagem do material no recipiente final Garrafas de vidro comum Material utilizado A constituição do vidro comum é: Sílica (SiO 2 ), 71-73%; Óxido de Sódio (Na 2 O), 12-14%; Óxido de Cálcio (CaO), 10-12%; Óxido de Alumínio (Al 2 O 3 ), 0,5-1,5%; Óxido de Magnésio (MgO), 1-4%; Vidro usado (pode ser utilizado de modo a reduzir os custos de produção); Corantes (opcional). (Smith, 1998) Todos estes materiais são submetidos a altas temperaturas de modo a formarem uma massa fundida homogénea. Essa massa é depois cortada em porções e é moldada (através de vários processos) de modo a formar os recipientes Etapas de produção Após a formação do material base, a massa de vidro fundida, é necessário transformá-la num recipiente. Primeiramente corta-se o material em gotas (porções exatas de material que são depois moldadas). É de notar que, no caso do vidro, o material tem de ser mantido a uma temperatura elevada de modo a permanecer no estado líquido, possibilitando o processo de moldagem. Existem dois métodos de produção de garrafas de vidro: Processo Soprado-Soprado Neste processo não há intervenção mecânica direta na gota de vidro, sendo que a gota é moldada apenas através da injeção de ar comprimido. A gota é primeiro colocada dentro de um pré molde, no qual é definido de início (através da forma do mesmo) o gargalo do futuro recipiente, sendo depois fixado através da injeção de ar na parte superior do molde. 7

8 Figura 5 Sopragem final da gota de vidro. Fonte: Smith, 1998 Na segunda etapa do processo a injeção de ar é feita pela parte inferior do pré-molde, dando assim uma forma primária à embalagem, já formando o espaço interior necessário para que o refrigerante seja armazenado. No final desta etapa retira-se a embalagem do pré-molde, sendo transportada para um outro molde que já possui a forma final desejada da embalagem. Aplica-se outra injeção de ar para tomar a forma final (Fig.5). No final do processo de moldagem resta apenas dar um tratamento final à embalagem de modo a que ao arrefecer ganhe integridade e resistência (Fig. 6). Processo Soprado-Prensado As partes finais deste processo são muito semelhantes ao processo anterior, na medida em que a forma final da embalagem continua a ser moldada através da injeção de ar comprimido, havendo apenas alteração na primeira fase do processo. No início deste, a gota é depositada sobre um pré-molde, porém este contem um pino de prensagem na parte inferior. Esse pino vai depois aplicar uma força de prensagem de baixo para cima, dando assim uma forma primitiva ao molde. O resto do processo é feito de forma semelhante ao anterior. Devese notar que este processo é diferenciado entre a formação de recipientes de boca larga e de boca estreita, necessitando de diferentes tipos de moldes. (Manoel, 2010) Figura 6 Garrafas de vidro recémsaídas dos moldes. 8

9 Reciclagem O processo de reciclagem do vidro é muito simples e permite a poupança de energia e a redução de custo das embalagens produzidas. Porém deve-se também fazer um reparo de que as embalagens de vidro podem e devem ser reutilizadas, sendo apenas necessário a sua esterilização, isto advém do facto de que o vidro é um material muito resistente á degradação. É necessário, para a reciclagem, que os vidros a serem usados sejam separados dos restantes, primeiro porque nem todo o vidro pode ser reciclado, e depois porque deve ser separado por cores de modo a não contaminar a cor das futuras embalagens. O vidro selecionado deve depois ser partido em cacos de pequenas dimensões e misturado com os restantes materiais na altura da formação do vidro (Fig.7), o vidro resultante não apresenta grandes diferenças do vidro original, podendo ser repetidamente reciclado sem que se perda as suas propriedades. Figura 7 Cacos de vidro prontos para serem reciclados. Fontes: Abividro 9

10 4.2. Garrafas PET Estas garrafas são feitas a partir de politetereftalato de etileno, que é um polímero flexível e resistente ao mesmo tempo. As principais características que o tornam atraente para os consumidores são: Leveza; Transparência; Grande resistência ao choque devido à sua grande maleabilidade; Capacidade de preservar o produto embora não mantenha as suas propriedades iniciais inalteradas; Possibilidade de reciclagem; Material utilizado O PET é um polímero (proveniente do petróleo) que resulta da combinação de dois monómeros, o ácido tereftaláctico e o etilenoglicol. A sua fórmula química (Fig.8) é uma repetição consecutiva do mesmo polímero, ligado por ligações covalentes. O seu processo de obtenção passa por possibilitar a formação de uma cadeia grande o suficiente para a sua finalidade. Esse processo é conhecido por polimerização, e é um processo comum a todos os plásticos do mesmo género. O produto final é um plástico leve mas resistente, que segue depois para linha de produção para dar origem aos recipientes em causa. Fig.8 Fórmula química de PET. Fonte: Gorni (2003) 10

11 Etapas de produção O processo mais usado para a produção destas embalagens denominase Injeção-Sopro e consiste basicamente na moldagem do plástico (préaquecido, de forma a ser maleável) através de injeções de ar comprimido, quando este se encontra num molde, tomando a forma do mesmo. 1ª Fase - Reaquecimento Esta fase baseia-se na fusão do material plástico, esta fase é essencial ao processo em si pois faz com que seja possível a moldagem do material plástico na segunda fase. Ao fundir o material modifica as suas características físicas, tornando-se mais suscetível a sofrer alterações. 2ª Fase Moldagem por injeção Esta fase é muito semelhante à moldagem do vidro (processo sopradosoprado) na exceção que utiliza apenas um molde e que a moldagem é feita por 2 sopros. O primeiro sopro é mais fraco e é usado apenas para que o plástico mantenha a sua consistência dentro do molde (Fase 3 da Fig.9), e para evitar que este cole à fonte de onde provém. O segundo é já utilizado para dar a forma final que se pretendia, no fim deste segundo sopro a garrafa já tem a forma necessária para o uso. (Fase 4 da Fig. 9) \ Fig.9 Processo de moldagem do PET em embalagens. Fonte Van der B. (2010) 11

12 Reciclagem A reciclagem destes recipientes PET é simples e permite a diminuição do impacto ambiental da produção deste plástico e destes recipientes. Tendo em conta que o PET tem como matéria-prima o petróleo e que este causa um impacto ambiental enorme, é fulcral que este seja o destino dos recipientes constituídos deste material que já não se encontram em uso. Ao contrário do vidro, o PET não possui características que permitam a reutilização infinita do mesmo, visto que com o uso este degrada-se e altera as propriedades das substâncias que são nele armazenadas. Por isso não se deve investir muito na reutilização destas embalagens, mas sim na sua reciclagem. O processo de reciclagem em si é bastante simples, consiste apenas na redução física consecutiva das embalagens de PET, sendo estas cortadas em pedaços sucessivamente menores, até chegarem a ficar apenas as fibras do PET (Fig.10). Estas fibras podem ser utilizadas diretamente noutros produtos ou reaquecidas novamente para voltarem ao seu estado inicial de resina líquida, pronta a ser moldada em novos objetos. Figura 10 Fibras de PET. Fonte: Osklen 12

13 4.3. Embalagens de cartão - Tetra Pak Um dos tipos de embalagem que é usado para armazenar refrigerantes é a embalagem de cartão que é apenas produzida pela Tetra Pak. Estas embalagens Tetra Pak são constituídas por camadas de polietileno de baixa densidade, cartão e folha de alumínio, alternadas entre si. Como se pode ver na Fig.11 as duas primeiras camadas, a partir do interior, são constituídas por polietileno e têm como função impermeabilizar o produto evitando derrame e contaminações externas, assim como evitar o contacto do refrigerante com as outras camadas. Seguidamente há uma camada de alumínio que atua como uma barreira contra a luz, oxigénio e odores impedindo que o refrigerante se deteriore aumentando o seu prazo de validade. A quarta camada é novamente de polietileno e tem como função impermeabilizar a camada de alumínio. A quinta camada é uma camada de papel que serve para dar forma e sustentação à embalagem e para permitir fazer a rotulação do produto. A sexta e última camada é constituída novamente por polietileno e serve para proteger toda a embalagem, principalmente a camada de papel. Apesar de haver quatro camadas de polietileno e apenas uma de cartão e uma de alumínio, o cartão é o principal constituinte da embalagem correspondendo a cerca de 75% do material utilizado na produção da embalagem. O polietileno corresponde a 20% e o alumínio a apenas 5%. Figura 11 - Estrutura do material de uma embalagem Tetra Pak. Fonte: Tetra Pak Inc Material utilizado Os materiais utilizados na produção destas embalagens são: Alumínio, metal não tóxico e muito resistente extraído a partir da bauxite e transformado em finas lâminas que são constituídas por uma liga de alumínio constituída por 99% de alumínio puro, com menos de 1% de silício e ferro e ainda quantidades residuais de cobre e manganésio. Polietileno (-CH 2 -CH 2 -) n, polímero muito simples produzido através da polimerização de etileno a altas temperaturas e pressões. É muito utilizado por ser muito barato, não tóxico e impermeável; (Smith, 1998) Cartão, produzido a partir de fibras celulósicas de madeira que é utilizado por ter uma grande capacidade estrutural exigindo um baixo custo de produção. 13

14 Etapas de produção O processo de fabrico de embalagens de cartão Tetra Pak está dividido em duas grandes fases. Na 1ª fase usando as matérias-primas é formada a lâmina de material que constitui a embalagem com as suas seis camadas. Na 2ª fase, já nas fábricas onde são produzidos os refrigerantes, o material é esterilizado, é cheio com um determinado refrigerante e posteriormente moldado na sua forma final de venda. Formação da lâmina de cartão Tetra Pak Nesta fase, usando as matérias-primas, é formada a lâmina de material com seis camadas que constitui a embalagem formando rolos prontos a utilizar. Esta etapa consiste em: 1º - Impressão Um operário seleciona o modelo de impressão desejado para determinada embalagem e aplica-o ao cilindro da máquina de impressão. A máquina aplica esse modelo a um grande rolo de cartão que é seguidamente avaliado quanto à qualidade da impressão. 2º - Junção das várias camadas Um operário coloca o rolo já impresso numa máquina de laminação que começa por juntar o papel com uma camada exterior de polietileno. Ao mesmo tempo é colocada uma camada muito fina de alumínio na mesma máquina. Seguidamente a folha de papel é aquecida para que o polietileno líquido adira melhor e é extrudido polietileno líquido entre a camada de papel e a folha de alumínio permitindo a sua junção. Seguidamente são aplicadas as duas camadas de polietileno junto ao alumínio e o conjunto de camadas passa por dois rolos rotativos em sentido inverso fazendo com que as camadas fiquem bem compactas formando assim o rolo final que vai constituir as embalagens. 3º - Corte do rolo O operário coloca o rolo final numa máquina de corte que vai cortar o rolo final em quatro partes mais pequenas formando quatro rolos menores. Esses rolos são depois enviados para as fábricas onde são produzidos os refrigerantes para se proceder à esterilização, enchimento e dobragem. 14

15 Esterilização, Enchimento e Dobragem Nesta fase o material que constitui a embalagem já está formado restando por isso formar o recipiente e enchê-lo com o refrigerante desejado. 1º - Esterilização Cado rolo é colocado na máquina de enchimento, a máquina desenrola o material guiando a folha do material através de um sistema de rolos de tensão rotativos até uma zona onde o material é esterilizado a 70ºC num banho de peróxido de hidrogénio (H 2 O 2 ). O material é seguidamente seco por ar quente esterilizado para que chegue à zona de enchimento completamente seco. 2º - Enchimento e dobragem O material é mantido numa área esterilizada à medida que vai avançando para a zona de enchimento, onde é formado num tubo contínuo (Fig.12). O refrigerante é vertido no tubo, que é seguidamente selado com o uso de barras aquecidas. Assim é produzido um fluxo contínuo de embalagens individualizadas completamente cheias (Fig.13). Seguidamente a máquina molda o tubo na forma de paralelepípedo segundo modelos predefinidos. No último passo, as orelhas do topo e da base são dobradas para baixo e presas para que o caixa mantenha a sua forma. (Giles, 2005) Figura 12 - Formação do tubo. Fonte: Reproduzido com permissão da Tetra Pak por Giles, Figura 13 - Formação de embalagem individualizadas. Fonte: Reproduzido com permissão da Tetra Pak por Giles,

16 Reciclagem A reciclagem das embalagens Tetra Pak consiste em dividir os seus 3 componentes que serão reciclados individualmente. Começa-se por separar o cartão, em fábricas de papel, que vai ser utilizado para fabricar diversos tipos de papéis. Nessa mesma fábrica são também separados o alumínio e o polietileno. Estes dois componentes podem ser reciclados de 3 maneiras distintas: recuperação da sua energia através da incineração em caldeiras de biomassa, recuperação do alumínio em fornos de pirólise ou plasma para posterior uso e fabricação de peças por processos de extrusão ou termoinjeção. (Neves, 1999) 16

17 4.4. Latas de Alumínio e Aço Outro recipiente muito usado para embalar refrigerantes é a lata que pode ser de alumínio ou aço. As latas de alumínio são mais utilizadas hoje em dia pelo facto de serem mais leves e facilmente modificáveis que as latas de aço. O alumínio, principal componente da lata, é um material não tóxico e muito resistente, sendo ideal para armazenar refrigerantes. Outra característica que faz das latas de alumínio um produto muito utilizado é o facto de a lata ser reciclável, reduzindo-se assim os impactos para o meio ambiente. O facto de a lata ser revestida por dentro com uma resina especial evita o contacto do alumínio com o refrigerante, o que faz com que o sabor do refrigerante fique inalterado. O aço partilha algumas características com o alumínio, porém tem uma dureza superior que lhe confere mais resistência física, com o grande problema de dar origem a recipientes mais pesados Material utilizado Alumínio O alumínio é um metal obtido a partir de um mineral chamado bauxite. A liga de alumínio utilizada na produção de latas é constituída por 97% de alumínio, cerca de 0,3% de silício, 0,7% de ferro, 0,2% de cobre, 1% de manganésio e 0,8% de magnésio. Esta liga é depois moldada em lâminas ficando pronta para ser usada na produção de latas. (Smith, 1998) As características do alumínio permitem que ele tenha uma diversa gama de aplicações. Este metal é um dos mais utilizados em todo o mundo por ser muito leve, durável e bonito, mostrando uma excelente performance em variadas aplicações. Produtos que utilizam o alumínio ganham também competitividade no mercado devido às características que o metal lhes proporciona, tal como: Leveza; Baixa condutividade elétrica e térmica; Impermeabilidade e opacidade; Boa relação resistência / peso; Durabilidade; Resistência à corrosão; Resistência ao choque; Possibilidade de sofrer variados acabamentos; Ser reciclável. 17

18 Aço O aço é uma liga de ferro e carbono, neste caso o aço utilizado tem uma composição em carbono de 0,2%. A transformação do aço começa na extração de minério de ferro. Este minério é transformado em gusa por redução, sendo que esta contém cerca de 4% de carbono. Dado o facto os valores de carbono serem muito altos, é necessário que se elimine parte do carbono que constitui a gusa. Para este fim existem vários processos, sendo que o mais usado é o da oxidação por oxigénio. Neste processo carrega-se a gusa, com um máximo de 30% de sucata de aço (reciclagem), num convertedor no qual é inserida uma lança de oxigénio. Antes do início da oxidação é adicionado carbonato de cálcio. Após se dar o processo de oxidação a quantidade de carbono é drasticamente reduzida atingindo o valor pretendido, 0,2%. O produto final deste processo é depois moldado em lâminas, recebe vários tratamentos para ter uma resistência superior, e está pronto a ser utilizado no processo de fabrico das latas. (Smith, 1998) Etapas de produção Figura 14 Etapas do processo de fabrico do alumínio. Fonte: Sandvik As lâminas de alumínio necessitam de passar por muitos processos até se obter o produto final desejado, a lata. Para a produção de uma lata é necessário formar o corpo da lata de alumínio e a tampa. Este processo consiste em: 1ª Etapa - Formação do corpo/copo O alumínio laminado chega à fábrica em grandes bobinas e entra na prensa de estampagem. Este equipamento computadorizado tem a função de cortar a chapa em vários discos sob a forma de um copo muito baixo (de aproximadamente 2 centímetros) como se pode ver na 1ª etapa da Fig

19 Nesta primeira etapa, o alumínio tem exatamente a mesma espessura da lâmina original. 2ª Etapa Alongamento das paredes Os copos seguem para outra prensa, onde, submetidas a uma grande pressão, as paredes do copo são esticadas até uma altura muito próxima da altura padrão das latas. Naturalmente, as paredes diminuem de espessura. Na saída da prensa, as bordas superiores são aparadas de modo que todos os corpos fiquem da mesma altura. (2ª,3ª e 4ª etapas da Fig.14) 3ª Etapa - Lavagem e secagem Por dentro e por fora, as latas passam por seis banhos consecutivos para lavagem e são esterilizadas num forno de secagem. O interior da lata é ainda pulverizado com um spray para a revestir com uma película de proteção que evita o contato direto do alumínio com o refrigerante. De seguida é efetuada uma nova secagem num forno quente. 4ª Etapa - Impressão do rótulo É uma das etapas mais complexas de todo o processo. Para esta etapa é utilizado um sofisticado sistema de flexografia que permite uma impressão em relevo, rotativa com tintas de secagem rápida. Com este sistema é possível o uso de várias cores simultaneamente. Seguidamente é necessário dar uns pequenos retoques na pintura para que fique igual ao produto desejado pela marca. Estas máquinas imprimem cerca de 2000 latas por minuto. No final do processo são aplicadas camadas de verniz na lata para proteger a impressão. 5ª Etapa - Moldagem dos pescoços e do perfil da borda da lata Esta última etapa do processo serve para dar forma à lata para o posterior encaixe da tampa. Nos últimos anos o diâmetro da boca foi reduzido o que permite a utilização de tampas menores diminuindo assim o custo da produção. (5ª etapa da Fig.14) 6ª Etapa Controlo de qualidade Com o corpo da lata de alumínio pronto, o produto passa por um rigoroso teste de qualidade. Este consiste num teste de luz de alta intensidade capaz de detetar defeitos e na realização de um teste de resistência mecânica à pressão interna e externa a uma amostra de cada lote produzido. 7ª Etapa Formação da tampa As tampas representam cerca de 25% do peso total da lata. Estas são feitas de uma liga de alumínio mais resistente (com menor quantidade de manganês e maior de magnésio) que a do corpo da lata e recebem verniz de ambos os lados. Seguidamente as tampas são colocadas numa prensa de alta precisão para formação e fixação dos anéis. Passam por uma última inspeção de controlo de qualidade e ficam prontas a utilizar. (Fig.15) (Langman, 2004) 19

20 Figura 15-Tampas de latas de alumínio As duas partes da lata, corpo e tampa são enviados para as fábricas onde são produzidos os refrigerantes para que estes possam ser envasados no corpo da lata onde se aplica no final do processo a tampa usando um composto selante que permite uma vedação perfeita. Para as latas de aço todo o processo é semelhante, apenas com a alteração de que o material utilizado é o aço, com todas as alterações a nível de características exigidas para realizar o processo Reciclagem do alumínio e aço A reciclagem destes metais é um processo pelo qual podem ser reutilizados para a produção de novos produtos. Primeiramente é feita a separação das latas dos outros tipos de resíduos com recurso a uma placa eletromagnética. São posteriormente limpas com peneiras para eliminar todos os contaminantes. O processo consiste em derreter o metal que se pretende reciclar obtido a partir das latas, o que é muito menos dispendioso e consome muito menos energia do que produzi-lo através do processo tradicional. O metal fundido é colocado em moldes para formar chapas metálicas que mais tarde serão usadas na produção de novos produtos. A produção do metal novo requer muito mais energia do que a sua reciclagem. Esta não modifica a estrutura do metal permitindo produzir qualquer produto com o mesmo nível de qualidade do metal novo e por isso pode ser reciclado infinitamente. (CEMPRE, 2000) 20

21 5. Conclusão Na sequência da realização deste trabalho de grupo conseguiu-se alcançar os objetivos inicialmente propostos. Um dos principais objetivos do trabalho e da disciplina era fomentar nos grupos o trabalho em equipa de modo a que todo o trabalho envolvido no projeto FEUP fosse feito da forma mais rentável possível sendo por isso muito importante a coordenação dentro dos elementos de cada grupo. Este objetivo foi concluído uma vez que a distribuição de tarefas foi eficaz rentabilizando ao máximo o trabalho. Foi-nos transmitido durante várias palestras, que para exercer a profissão de engenharia devíamos ter desenvolvidas as nossas capacidades de trabalho em equipa e de liderança, este trabalho foi mais um teste e mais um meio de solidificar essas capacidades. Outro dos grandes objetivos deste trabalho era aprender a realizar um relatório de engenharia uma vez que esta será uma ferramenta essencial para todo o resto do curso. Aprendemos algumas coisas nesta área, principalmente no campo das referências bibliográficas e sua utilização. O tema do trabalho era muito vasto mas pode-se concluir que os recipientes mais utilizados hoje em dia para armazenar refrigerantes são as garrafas de vidro, as garrafas PET, as embalagens de cartão TetraPak e as latas de alumínio e aço. Quanto aos processos de fabrico de cada um, podemos concluir que envolvem dois aspetos muito importantes: o fabrico do material que vai constituir a embalagem e a produção da embalagem em si. Os principais materiais utilizados na produção de embalagens para refrigerante são o vidro, o cartão, o plástico e o alumínio. Os processos de fabrico são bastante diferentes uns dos outros embora haja algumas semelhanças principalmente na produção de garrafas de vidro e de plástico. O facto de serem diferentes faz com que os produtos finais também sejam diferentes apresentando características que os distinguem e que vão tornar o produto mais ou menos apelativo para cada tipo de consumidor. Conclui-se ainda que todos estes recipientes são recicláveis o que permite uma redução drástica no gasto de matérias-primas primárias e consequentemente uma redução nos custos associados ao processo de fabrico. Isto também é muito positivo para o meio ambiente. Pode-se assim concluir que os objetivos inicialmente propostos foram alcançados e que tanto o conhecimento dos membros do grupo sobre o tema, como a habilidade de trabalhar em equipa, foi expandido. 21

22 6. Referências bibliográficas teristicas-do-pet&catid=37:historia-da-pet&itemid= CEMPRE - Compromisso Empresarial para Reciclagem ( Smith, William F., Princípios da ciência e engenharia dos materiais, Mcgraw-Hill, 3ªedição, Gorni, Antonio Augusto, Introdução aos Plásticos, ( Langam, Ricardo, A História de Sucesso da Lata de Alumínio no Brasil e no Mundo, Abralatas, ( Manoel, J. A. H. M. C., Análise de processos fabris na BA vidro, Tese de Mestrado em Engenharia Industrial e Gestão, FEUP, julho Neves, F.L., Reciclagem de embalagens cartonadas Tetra Pak, O Papel, fevereiro Giles, G. A., Packaging materials (Chapter 9), Chemistry and Technology of Soft Drinks and Fruit Juices, Edited by Ashurts, R. Philip. Blackwell Publishing