Pré-formas sustentáveis de PET

Nova solução para a produção de flocos de garrafas PET

Para os fabricantes de embalagens de bebidas e alimentos, sustentabilidade, qualidade e proteção do consumidor são pautas prioritárias. A Hansa-Heemann AG é um dos gigantes da indústria alemã no segmento de água mineral e refrigerantes, e pioneira nas questões de técnicas procedimentais e processo de fabricação. As suas garrafas, fabricadas a partir de pré-formas de PET, por exemplo, com um teor de material reciclado de, pelo menos, 25%, são produzidas com base no selo de qualidade RAL dentro dos padrões IFS. Já em 2011, a empresa foi capaz de produzir garrafas PET com um teor de moagem de até 50%. Hoje, para produtos selecionados, proporções de materiais reciclados de 80% ou mesmo 100% são possíveis na Hansa-Heemann.

Reciclagem diante da escassez de matérias-primas
As pré-formas são produzidas em dois locais, Bruchsal e o Mosteiro de Lehnin, para os demais trabalhos do grupo. O fluxo de material é enorme: para as instalações de moldagem por injeção de pré-forma, ele alcança entre 830 e 1300 kg/h, dependendo das instalações. No entanto, os desafios relacionados com o processo residem principalmente no processamento do material de reciclagem para o processo de moldagem por injeção, os chamados flocos de garrafa. Estes devem ser de qualidade alimentar e de boa relação custo-benefício para a compra e tratamento. Há muitos anos, a Hansa-Heemann se fia em aquisições da indústria de reciclagem junto a parceiros no comércio de varejo de alimentos, a fim de ser capaz de usar reciclados com o maior grau de pureza possível. No entanto, esta estratégia revelou-se cada vez mais limitada devido à alta procura. Atualmente, o material de reciclagem de elevada qualidade é uma matéria-prima de grande procura e escassa, e não pode ser utilizada de maneira gratuita.

Novos desafios
A Hansa-Heemann foi confrontada recentemente com o desafio colocado pelas garrafas PET de paredes cada vez mais finas. Garrafas PET de paredes mais finas são mais econômicas na fase de uso, mas complicam o ciclo de reciclagem devido à mudança de propriedades na mecânica do material em massa dos flocos de garrafa. Isto significa, em termos concretos, que o tratamento do material no período que antecede o processo de moldagem por injeção se torna consideravelmente mais exigente. A Hansa-Heemann decidiu, portanto, iniciar um projeto de desenvolvimento de uma planta-piloto juntamente à motan-colortronic. O conceito de planta resultante foi implementado e testado no local nas instalações do Mosteiro de Lehnin para uma máquina de processamento. Entretanto, a capacidade de processamento desejada da fábrica é distinta e convence os atores.

O projeto de desenvolvimento foi precedido de uma cooperação a longo prazo entre as duas empresas na área de tratamento de materiais. Os primeiros contatos se deram já em 2007.
Então era lógico começar juntos o projeto para os flocos de garrafa. "Tivemos experiências muito boas com os sistemas anteriores da motan-colortronic. Para os flocos de garrafa de hoje em dia, no entanto, ficou imediatamente claro para nós que, juntamente à motan-colortronic, teríamos de dar novos passos", diz Ralph Möller, chefe da produção de pré-formas da Hansa-Heemann.

 

Encarar os fatos de frente
Desde 2017, Ralph Möller tem visto que os flocos de garrafa atuais têm resultado em pré-formas cada vez defeituosas. Uma análise da tecnologia da planta não revelou erros, então o foco recaiu sobre o material. Ralph Möller e sua equipe descobriram muito rapidamente que os flocos de garrafa das chamadas "garrafas leves" estavam muito mais leves do que nos anos anteriores. A granel, eles eram correspondentemente mais compactos, de modo que tanto as características de fluxo durante o armazenamento e transporte, bem como o fluxo na máquina de secagem eram insuficientes para a tecnologia das instalações existentes. Novos conceitos no tratamento do material, especialmente para secagem e transporte, eram, portanto, imprescindíveis.

Avaliação da estratégia de base
A Hansa-Heemann teve grande sucesso com flocos de garrafa no passado, o que permitiu uma proporção de material reciclado em pré-formas cada vez maior, mantendo as propriedades necessárias para o processo de sopragem e preenchimento, bem como as propriedades de barreira do produto acabado. Por um lado, isto está de acordo com a estratégia corporativa da empresa, e, por outro, garante também o sucesso econômico.

"Esta estratégia básica não era o problema, ao contrário, devia ser mantida como parte da solução", diz Ralph Möller. O projeto de desenvolvimento junto à motan-colortronic tinha assim um objetivo simples e claro: que estratégia permitiria que os flocos de garrafa mais leves e menores fossem processados de forma confiável para pré-formas de PET com, pelo menos, 25% de conteúdo em flocos?

Novos avanços
Investigações preliminares junto à motan-colortronic demonstraram que os flocos de garrafa utilizados têm um grau suficientemente elevado de cristalização, de modo que a cristalização geralmente pode ser dispensada. O fator-chave foi, portanto, a mudança na mecânica dos materiais a granel e a mudança associada nas características de armazenamento e fluxo.

O departamento de aplicação da motan-colortronic elaborou portanto um novo projeto para a estrutura interna da do funil de secagem, em que a oferta de ar foi otimizada de acordo com a geometria modificada do material. Para este fim, foram realizados testes em Isny, inicialmente bem-sucedidos. O resultado foi um fluxo de ar melhorado através dos flocos leves, o que aumenta significativamente o desempenho a seco e também exerce um efeito de otimização sobre o material. Os flocos de garrafas são agora secados de maneira muito mais homogênea. A geometria especial do secador impede uma possível formação de pontes no material.

Remodelando as instalações
Depois que uma solução para o processo de secagem foi encontrada com sucesso, os especialistas da motan-colortronic revisaram o conceito geral das instalações existentes e adaptaram-na ao novo material de reciclagem. A logística de armazenamento existente na fábrica do Mosteiro de Lehnin é complementada por estações de alimentação para os flocos de garrafa entregues em sacos grandes. O material é utilizado para o transporte pneumático de recipientes e caixas de sucção adaptadas ao material. Uma vez que um sistema central de vácuo permanente da motan-colortronic com rendimento suficiente encontra-se instalado na planta, a distribuição do material pode ser realizada através de uma estação de acoplamento, de modo que, numa fase posterior, outros sistemas também podem ser integrados ao tratamento do material.

O sistema de tubulação e o transportador  no funil de secagem também são concebidos para as propriedades específicas do material dos flocos de garrafa. Aqui, o novo METRO g foi usado para grandes fluxos de material e flocos, tendo sido fornecidos com um aba de ejeção extra grande. Uma vez que a geometria do secador garante uma descarga uniforme do material e se opõe à formação de pontes, o suporte mecânico na remoção do material pode ser dispensado. O recipiente é instalado em uma plataforma acima da máquina de processamento e conectado a ela através de uma mangueira adaptada. Diretamente acima da entrada de material da máquina de processamento encontra-se uma unidade volumétrica de dosagem e mistura na qual – tal como nas plantas anteriores – os fluxos de novos materiais e materiais reciclados são combinados.

Testes bem-sucedidos
Os testes iniciais no local com a planta-piloto descrita foram positivos. Para o futuro planeja-se, passo a passo, a conversão de todas as instalações ao novo conceito. "Isso poderia nos dar um novo impulso e estabelecer padrões para a eficiência econômica, sustentabilidade e intensificação da economia de reciclagem, a fim de manter a nossa competitividade", diz Ralph Möller.

 

Informações de bakground: Selo de qualidade RAL para a reciclagem de PET em embalagens de bebidas

Produtos e métodos de produção sustentáveis têm sido parte da filosofia de Hansa-Heemann há muitos anos. Em 2014, a empresa recebeu o selo de qualidade RAL como uma das quatro empresas pioneiras em embalagens PET sustentáveis para bebidas. O selo de qualidade RAL reconhece a qualidade de embalagens de bebidas PET da cadeia valor E. V., com sede em Bad Homburg (https://www.wertstoff-pet.de/).

Sobre a Hansa-Heemann

A Hansa-Heemann AG é um dos principais fornecedores de água mineral e refrigerantes na Alemanha há mais de quatro décadas. A empresa inclui as marcas Hella, Fürst Bismarck Quelle e St.Michaelis. Além da sede em Rellingen, perto de Hamburgo, a Hansa-Heemann tem instalações em Aumühle, Trappenkamp, Mosteiro de Lehnin, Löhne e Bruchsal. Em 2018, cerca de 2 bilhões de litros foram produzidos e vendidos nas instalações de produção. O volume de negócios anual relativo a águas minerais, refrescos, limonadas, bebidas desportivas e energéticas, bem como bebidas de sumo de fruta, remonta a cerca de 300 milhões de Euros. A empresa emprega cerca de 850 pessoas e possui atualmente o segundo maior poço mineral da Alemanha.

www.hansa-heemann.de