TRATAMENTO SUPERFICIAL DE FLAMBAGEM EM TERMOPLÁSTICOS

Superfícies não polares, inertes quimicamente, acompanhadas da baixa tensão superficial de alguns termoplást ico s, fazem com que estes sejam pouco ou nada receptivos a tintas de empresto. O polietileno (PE) e o polipropileno (PP), são os plást ico s com as maiores tensões superficiais, e, por conseguinte, requerem tratamento térm ico (flambagem) para se imprimir cobre os mesmos.

A flambagem tem como finalidade aumentar a tensão superficial destes plást ico s, para que estes possam ser impressos com tintas, receber etiquetas ou qualquer tipo de marcação mecânica. Não se pode visualizar o efeito deste tratamento, porém... A troca das propriedades da su­perfície pode ser detectada pelos seguintes testes prá icos:

* Mergulhar completamente o frasco flambado em água. Uma flambagem correta resultará, em um filme de água que cobrirá completamente a superfície do mesmo.
Uma má flambagem será constatada se o filme de água se romper imediatamente, após, retirar o frasco flambado da água.  

* Fita adesiva - Escrever com um lápis sobre a superfície flambada e colar a fita adesiva so­bre o local riscado apertando-a firmemente. Retira-se a fita em um só golpe. Um bom flambado reterá a escrita. O mesmo se aplica a frascos já impressos após 24 horas.  

A flambagem é essencialmente uma oxidação do plást ico mediante a incidência da chama rica em oxigênio. Uma chama convenientemente ajustada e que tenha energia suficiente resultará em troca estrutural do plást ico . Esta troca é superficial, porém não permanente. Após o tempo de 10 a 15 horas a superfície flambada perde sua liberação de radicais e volta paulatinamente a seu estado original, por essa razão deve-se imprimir sobre a superfície do substrato neste prazo. Depois deste período deve-se flambar novamente antes da impressão.

NOTA: Se posteriores impressões fora do período que dura o efeito da flambagem se fizerem so­bre a primeira ou última impressão ou cor, deverá ser feita uma nova flambagem.

Efeitos de flambados mais duradouros são conseguidos a partir de trata­mento eletrôn ico ; efeito corona ou simplesmente arco. E um efeito muito mais profundo. Utili­zado principalmente no tratamento de filmes de polietileno, nos quais seria impossível utilizar-se o processo de flamba­gem com chama.

Os materiais que já vem com tratamento oxidativo como mangas e chapas do mesmo de polietileno; é tratada pelo processo corona. Este efeito pode permanecer por me­ses. O efeito gerado por flambagem com chama é breve. Permite somente imprimir dentro de um turno de traba­lho. Ambos tratamentos são totalmente eficazes e a ativação superficial é intensa. A combinação da oxidação e aquecimento produz um flambado de qualidade na embala­gem. A oxidação é obtida através de chamas ricas em oxigênio. Este oxigênio provém do ar comprimido empregado na com­bustão do gás utilizado e através de métodos apropriados. Qualquer gás pode ser utilizado neste processo. Os mais disponíveis são o gás propano domést ico , acetileno e gás metano.

Uma relação ar/gás adequada emprega os seguintes itens:

Combustível

Calor de Formação

Custo

 

 

 

Acetileno

+226.8 Kj/MOL

$2.250/Kg

Metano

- 74,9 Kj/MOL

- - - -

Propano

- 103,9 Kj/MOL

$ 200/Kg

 

A tabela indica que o acetileno libera muito mais energia. O gás líquido domést ico o pro­pano é o mais prát ico para ser usado e o mais disponível.

Para que se adquira um tratamento térm ico correto a passagem da embalagem pelo flam­bador deverá variar entre 0,1 - 0,2 segundos, dependendo da forma da embalagem, da relação ar/gás, da distância da chama da superfície do envase, etc...

A propriedade calórica do acetileno é aproveitada para a flambagem de artigos brilhantes de polipropileno. A flambagem realizada com gás propano deteriora o brilho das superfícies plásticas. A mistura exata de ar/acetileno resulta em objetos bem flambados quando se efetua sua passa­gem em grande velocidade. Embalagens planas como garrafas achatadas devem, ser flambadas entre misturadores late­rais tipo peineta ou harmónica em flambadores tipo banda cinta transporta­dora, ou rampa incli­nada. Com os misturadores peineta pode-se cobrir a área a flambar colo­cando-o so­mente no lado em que a embalagem vai ser impressa.

Desta maneira se concentra a chama e o flambado é mais eficiente. Embalagens circulares são eficientemente flambadas com uma economia enorme de com­bustível em flambadores de aro. Estes flambadores são os mais usados e os que estão mais desenvolvidos para produzir tratamentos corretos com um mínimo consumo de combustível.

Como havíamos dito anteriormente uma chama oxidante é aquela que apresenta uma com­bus­tão completa. A relação ar/gás é alta apresentando um excesso de ar. A chama assim obtida é inten­samente azul violeta.

Uma chama pobre em oxigênio, não é muito oxidante, predominando um excesso de com­bustível redutor que produzirá um efeito contrário a uma oxidação e a flambagem não ocorre. Estás chamas de caracterizam por serem "frias", com cores amarelas (combustível sem queimar).

A uma certa confusão quando uma chama originalmente oxidante e regulada resulta em tons amarelos esporád ico s. Trata-se de sujeira nos misturadores. Neste caso novas adições de ar em nada resultam. São elementos contaminantes do gás que possuem altas temperaturas de combustão e não se queimam por completo e acabam saindo pelos misturadores como chamas amarelas.

Se for observado que os últimos cilindros de gás líquido vem causando a acumulação de um resíduo oleoso nos misturadores; isto é devido ao arraste das últimas proporções do gás que ficam no cilindro e que devido a seu alto ponto de combustão e a sua natureza oleosa se condensam den­tro dos aros do flambador, acumulando-se e criando o efeito spray, que se produz com a pressão da mistura ar/combustível ao sair pelos misturadores, fazendo com que a chama, originalmente ajus­tada se contamine com estas impurezas que acabam inutilizando completamente o flambador.

As cinzas produzidas se acumulam sobre os misturadores fazendo com que estes se obs­truam paulatinamente, criando um desequilíbrio na intensidade das chamas gerando flambados rai­ados e de baixa qualidade. Finalmente os misturadores entopem irremediavelmente tornando im­possível sua recuperação.

É o momento de desmontar e retirar os misturadores para limpar o sistema com solvente apropriado e sopra-los com ar comprimido. A perda de tempo é alta se considerarmos que esta lim­peza pode ser necessária várias vezes na semana. A maneira mais econômica de solucionar este problema é colocar um filtro para gazes. É um depurador especial que emprega um combustível gasoso livre desta fase líquida que contaminam. Um filtro ou depurador desta natureza elimina por completo a contaminação por gás sujo, por mais de seis meses de uso contínuo.

Geralmente os flambadores de aro, tem uma vida útil de trabalho de 3 a 4 anos antes dos misturadores apresentarem problemas. O problema mais comum deste item é a sua obstrução com plást ico fundido. Outro problema grave é o óleo ou resíduo do gás empregado que o torna negro, o carboniza e o obstrue pouco a pouco. Um terceiro problema é o desconhecimento por parte do ope­rador. O erro mais comum é crer que o flambado consiste em esquentar a embala­gem. Quanto mais quente melhor não importando a qualidade da chama. Isto resulta no desgaste do flambador em um prazo muito mais curto.