Hot stamping para plástico polietileno (PE)

Polietileno (PE)

Considerado um commodity, o polietileno (PE) é um dos termoplásticos mais utilizados na atualidade para a fabricação de produtos dos mais diversos segmentos, esse polímero sintético de alta produção mundial e baixo custo.

Termoplástico de fácil processamento muito utilizado na produção de embalagens flexíveis, esta resina é utilizada em processos de transformação por sopro, injeção, rotomoldagem e extrusão.

O polietileno ou PE é uma resina termoplástica parcialmente cristalina e flexível, obtida através da polimerização do etileno.Cada tipo de moldagem pode gerar produtos dos mais diversos segmentos, desde embalagens plásticas flexíveis, como embalagens de sabão em pó e embalagens de leite e a tubos flexíveis de alta performance.

Histórico do Polietileno

Até meados da década de 50, o polietileno comercial era produzido por processos de alta pressão. Esses materiais eram ramificados e de peso molecular moderado, geralmente menor que 55 mil g/mol. (o número de mol é a quantidade de uma matéria qualquer e pode expressar a quantidade de partículas, massa ou volume).

Com o passar do tempo outros métodos foram desenvolvidos, usando catalisadores de óxido metálico, sendo conhecido como (processo Phillips) e outro processo utilizando alquil alumínio ou materiais similares (processo Ziegler). Através destes processos os polímeros podem ser preparados em temperatura e pressões menores.

Atualmente o polietileno pode ser produzido pelo sistema de alta pressão patenteado em 1933 pela Imperial Chemical Industries (ICI) ou de baixa pressão, conhecido como Phillips. O processo Ziegler fornece polietilenos com características intermediárias.

Histórico do Polietileno

Até meados da década de 50, o polietileno comercial era produzido por processos de alta pressão. Esses materiais eram ramificados e de peso molecular moderado, geralmente menor que 55 mil g/mol. (o número de mol é a quantidade de uma matéria qualquer e pode expressar a quantidade de partículas, massa ou volume).

Com o passar do tempo outros métodos foram desenvolvidos, usando catalisadores de óxido metálico, sendo conhecido como (processo Phillips) e outro processo utilizando alquil alumínio ou materiais similares (processo Ziegler). Através destes processos os polímeros podem ser preparados em temperatura e pressões menores.

Atualmente o polietileno pode ser produzido pelo sistema de alta pressão patenteado em 1933 pela Imperial Chemical Industries (ICI) ou de baixa pressão, conhecido como Phillips. O processo Ziegler fornece polietilenos com características intermediárias.

Preparação do etileno

O etileno é um gás obtido industrialmente por meio do craqueamento do etano ou naftas virgens, que é um processo em que moléculas mais longas de hidrocarbonetos são quebradas em moléculas menores, produzindo frações de maior interesse comercial e alcenos como o eteno.

O processo de separação desses hidrocarbonetos é realizado por diversos processos sucessivos de destilação fracionada, feitos sob pressão.

Existem quatro tipos básicos de Polietilenos (PE):

• Polietileno de Baixa Densidade (PEBD): 0,910-0,925 g/cm3;

• Polietileno de Alta Densidade (PEAD): 0,935 – 0,960 g/cm3;

• Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL): 0,918-0,940 g/cm3;

• Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM): G.P. da ordem de 3.000.000 a 6.000.000.

Polietileno de baixa densidade (PEBD)

O polietileno obtido a partir do processo de alta pressão, o processo consiste na compressão do gás eteno, com altíssima pureza, até o reator tubular a alta pressão (1.000 a 3.000 atm), onde é aquecido até a temperatura de iniciação da reação e a mesma é controlada em uma faixa de 80 a 300 ºC.

O polietileno de baixa densidade (PEBD) possui um mix de propriedades que é único, combinando tenacidade, boa resistência ao impacto, flexibilidade alta, fácil processabilidade, propriedades elétricas notáveis e estabilidade.

Ponto de Fusão: 110ºC a 115ºC

Transição vítrea: -120

Aplicações PEBD para o mercado de consumo:

• Plásticos para embalagens flexíveis;
• Tubos;
• Embalagens descartáveis;
• Eletrodomésticos;
• Embalagens industriais e de consumo;
• Stretch;
• Sacaria Industrial;
• Termoencolhível;
• Sacolas;
• Saúde pessoal e higiene e químicos
• Frascos flexíveis;
• Embalagens para líquidos;
• Plastificação
  

Polietileno de média densidade (PEMD)200

Apesar de parecido com o polietileno de baixa densidade, ele é um pouco mais resistente, rígido e menos permeável que o PEBD. Neste processo o etileno é fornecido em baixa pressão( 2atm a 4 atm). A reação é realizada em temperaturas abaixo de 100ºC.

O polietileno de média densidade possui propriedades intermediárias entre o PEAD e o PEBD. O PEMD é um polímero termoplástico parcialmente cristalino, cujo uso tem crescido bastante em aplicações de engenharia, como em tubos plásticos para sistemas de distribuição de água e de gás.

O polietileno é usado para diferentes tipos de produtos finais, e para cada um deles são utilizados processos diferentes.

Ponto de Fusão: 130ºC a

Aplicações PEMD para o mercado de consumo:

• Extrusão: Película, cabos, fios, tubulações.
• Moldagem por injeção: Partes em terceira dimensão com formas complexas
• Injeção e sopro: Garrafas de tamanhos diferentes
• Extrusão e sopro: Bolsas ou tubos de calibre fino
• Extrusão e sopro de corpos ocos: Garrafas de tamanhos diferentes
• Rotomoldagem: Depósitos e formas ocas de grandes dimensões

Polietileno de alta densidade (PEAD)

Sua estrutura de cristalização, ocorre de forma linear e não por ramificação em longas cadeias, confere características de densidade e resistência maiores, principalmente a ácidos e solventes. Neste processo o etileno é polimerizado sob uma pressão de 30 atm a 40 atm, em torno de 130ºC a 160ºC.

Os frascos polietileno de alta densidade são recipientes muito flexíveis, sólidos e que apresentam alta durabilidade por suportar impactos e manuseios sem que estrague o produto que está dentro da embalagem.

Ponto de Fusão: 130ºC a 140ºC

Transição vítrea: -120

Os frascos PEAD são utilizados como embalagens em diversos tipos de produtos, em vários segmentos mercadológicos.

• Alimentos e Bebidas: garrafas de refrigerantes, sucos, águas, chás, leites, molhos e temperos;
• Cosméticos: embalagens de perfumes, desodorantes roll-on, shampoos, condicionadores, máscaras para força capilar, cremes para tratamento de cabelos e pomadas depilatórias;
• Produtos de Limpeza: líquidos para limpeza multiuso, álcool, recipientes para sabão e amaciantes.

Aplicações PEAD para o mercado de consumo:

• Sacolas;
• Utilidades domésticas;
• Embalagens para detergentes;
• Embalagens para cosméticos;
• Bombas para produtos químicos;
• Brinquedos;
• Tampas;
• Potes;
• Tubos;

Temperatura de amolecimento.

O polietileno amolece em temperaturas relativamente baixas, da ordem de 80ºC a 140ºC. Essa propriedade varia com o peso molecular ou índice de fluidez e com a densidade e cristalinidade.

Hot stamping para plástico polietileno (PE)

No processo de decoração de embalagens rígidas para o mercado de cuidados e higiene pessoal, são utilizados tubos e frascos plásticos, muitos deles sendo produzidos em PE.

As embalagens de higiene pessoal são essenciais para a indústria de beleza e cosmética, contribuem para aumentar o valor estético do produto. Assim, muitas empresas fabricantes de tubos e tampas para cosméticos estão continuamente investindo em embalagens visualmente atraentes.

Os tubos de plásticos são um dos recipientes mais importantes na indústria cosmética.Além disso, os tubos podem fornecer melhor proteção contra contaminação, quando comparados a outros recipientes.

A utilização do hot stamping nas embalagens plásticas é um processo muito utilizado para gerar maior destaque visual dos produtos, a aplicação da fita hot stamping pode ser realizada em tubos e tampas plásticos.

A escolha da fita hot stamping adequada para o substrato plástico é de extrema importância pois deve ser capaz de suportar pressão e alta temperatura, e as partes que não são estampadas a quente não devem ser manchadas com retalhos da folha e os caracteres não devem apresentar ranhuras, assim formando uma impressão nítida.

Por mais que o hot stamping foil seja esteticamente semelhante, existem diferenças em sua formulação para melhor se adequar ao tipo de substrato que for aplicado. Fornecedores de fitas hot stamping, podem atender às exigências de qualidade de sua empresa sem nenhum problema oferecendo o produto adequado para o tipo de impressão.