Características de qualidade em embalagens de papel cartão

Por Manolo Amato*

* Manolo Amato atua há 20 anos no mercado gráfico e papeleiro, realizando estudos e consultorias técnicas visando melhora de desempenho na interação do papel cartão e da embalagem. É especialista em papel e celulose pela Universidade Federal de Viçosa, bacharel em engenharia de produção e tecnólogo em gestão da produção industrial pela Universidade da Cidade de São Paulo, e técnico em impressão offset e diplomado em aprendizagem industrial pela Escola Senai Theobaldo de Nigris

A avaliação das variáveis do processo de vincagem correlacionadas às características do substrato é um tema pouco discutido no segmento gráfico, tornando-se pauta apenas quando há comprometimento de produtividade e de qualidade da embalagem cartonada.
É necessário identificar as propriedades físicas do papel cartão que impactam na decisão de escolha do substrato, como gramatura, rigidez e espessura, refletindo no seu desempenho e na sua aplicabilidade, consumando as expectativas de eficiência, proporcionando uma embalagem bem definida e estruturada, promovendo a resistência mecânica de armabilidade necessária, com devida aptidão para o processo de envase.
Em circunstâncias em que as características apresentadas não estejam de acordo com a especificação técnica e a exigência da embalagem, a probabilidade de manifestações de desvios de qualidade é factível, promovendo a segregação e a devolução de embalagens.

Vamos falar de Gramatura!

O termo gramatura é definido como a massa por unidade de área do papel cartão, determinada por método de ensaio normalizado, de acordo com a definição apresentada na ABNT NBR NM-ISO 536:2000 – Papel e cartão – Determinação da gramatura, expressa em gramas por metro quadrado (g/m²). A balança deve ser exata, dentro da faixa de massa para qual é utilizada, para pesagem dentro de 0,5% da massa real, e sensível para detectar uma variação de ± 0,2% da massa a ser pesada.

A gramatura do substrato é de fundamental importância para a elaboração da embalagem, pois determinará a sua estrutura, podendo assim satisfazer as necessidades específicas do projeto.

Comumente nos deparamos com embalagens desenvolvidas com a gramatura exacerbada, não considerando o produto envasado e o desenho técnico do cartucho, elevando o custo de aquisição, de industrialização e trazendo dificuldades de armabilidade na linha de envase.

Quando projetada para o acerto do processo de corte e vinco, a especificação de gramatura terá influência indireta sobre o desempenho da operação. Mas na determinação do fabricante de papel cartão que será o fornecedor e para a base de cálculos dos custos de produção, o impacto é direto. Avaliando a oferta de fabricantes no mercado de papel cartão, há vários exemplos de produtos contratipos que apresentam gramaturas similares ou muito próximas, mas com valores de Espessura e Rigidez distintos, decorrentes da sua composição estrutural/fibrosa, com maior ou menor participação de fibras virgens curtas ou longas e/ou recicladas.

As especificações de gramatura presentes no mercado nacional apresentam variação de 5% superior/inferior em relação à média determinada. Isso, em si, não é um problema para o processo de corte e vinco. Entretanto, pode trazer dificuldades, pois altera outras características do papel cartão, como a espessura e as resistências mecânicas, quebrando a uniformidade do produto.

Para exemplificar esse conceito, podemos utilizar a linha de papel cartão duplex de alto rendimento de fornecedores nacionais. Há produtos com valor nominal de 250 g/m², e outros com 240 g/m².

Conforme a especificação técnica do papel cartão de 250 g/m², este apresenta valores de Espessura de 375 μm (micras), Rigidez Tabber Longitudinal MD (Machine Direction) de 140 gf.cm, e Rigidez Tabber Transversal CD (Cross Direction) de 55 gf.cm. O papel cartão de 240 g/m² detém valores de Espessura de 385 µm (micras) e Rigidez Tabber Longitudinal MD de 150 gf.cm e Rigidez Tabber Transversal CD de 61 gf.cm.

Com o estudo das especificações, nota-se que o papel cartão de menor gramatura manifesta 2,59% de espessura superior, e quando comparado os valores de Rigidez, o papel cartão de 240 g/m², é 6,66% superior na Rigidez Longitudinal MD e 9,83% superior na Rigidez Transversal CD.

Em poder deste comparativo, a operação de aquisição/compra do papel cartão possuirá uma ferramenta de negociação, impactando no orçamento final da embalagem. A aquisição, que é realizada por R$/peso, têm a possibilidade de adquirir um papel cartão Duplex com uma redução de 4% de gramatura, mas com a especificação de Espessura e Rigidez superiores, que resultará em um ganho de folhas por tonelada, sem considerar que a embalagem terá uma estrutura superior.

O cálculo para determinar o ganho de folhas por tonelada:

PF= (0,FL x 0,FT) x 0,g/m²

PF= Peso final da Folha

FL= Formato Longitudinal

FT= Formato Transversal

g/m²= gramatura por metro quadro

Quando o formato Longitudinal ou Transversal for inferior a 1000 mm, deve-se acrescentar o 0. na equação, este deverá ser aplicado na g/m² quanto for inferior a 1000 g/m², gerando uma resultante final sem a necessidade de conversão.

Com a resultante do cálculo, realizamos a segunda etapa:

QF = T/PF

QF= Quantidade de Folhas Final
T = Tonelada
PF = Peso final da folha      

Exemplificando a fórmula

PF= (0,720 L x 1,020) x 0,250 g/m²

PF= 0,1836 g/m²

QF= 1000/0,1836 g/m²

QF= 5.446 unidades

Usando o mesmo cálculo aplicado com a gramatura de 240 g/m², teremos 5.674 unidades de folhas por tonelada, refletindo em um ganho aproximado de 227 unidades de folhas por tonelada quando comparadas as gramaturas.

Em operações comerciais de venda de embalagens em que se especifica o fabricante do papel cartão e o seu respectivo produto, o cálculo poderá ser apresentado como forma de melhoria no preço final da embalagem, eventualmente viabilizando a utilização de novos substratos, promovendo uma competitividade saudável. Estudando-se a composição estrutural dos produtos, podemos determinar qual atenderá a demanda do projeto, alcançando, assim, resultados produtivos e lucrativos para a organização.

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