Co-extrusão

Campos de utilização

Os processos de co extrusão podem ser utilizados em contorno de sólidos (barras, faixas), produção de condutores ocos (tubos, canos); na cobertura de fios e cordas; co extrusão de perfil tubular; em matriz estreita (fenda) com resfriamento em água; extrusão ou co extrusão de chapas.

Em todas as figuras do processamento por co extrusão hopper é o funil de enchimento e flat-die refere-se a matriz-plana

No mercado cada vez mais competitivo, a sobrevivência das indústrias depende da redução dos custos de produção e do aumento significativo da produtividade.

Nesse contexto industrial, estudar as propriedades de compósitos poliméricos utilizados em processos de transformações de polímeros é uma das maneiras encontradas para reduzir os custos. Por outro lado, a possibilidade de empregar tecnologias como a co extrusão apresenta vantagens econômicas, pois consiste na extrusão simultânea de um produto de camada múltipla com elevada produtividade.

Um dos mercados imergentes da co extrusão são as embalagens alimentares. As embalagens ganham capacidade de preservar por mais tempo as características originais dos produtos, como sabor, aroma e nutrientes.

A principal cliente das embalagens com filmes co extrudados é a indústria alimentícia. Os segmentos em que a tecnologia avança com mais rapidez são: carnes, frios, queijos, molhos, massas frescas e congeladas e cereais, como o arroz e feijão. Os perfis co extrudados ampliam a vida de prateleira do alimento, aumentando a viabilidade da transação

A tecnologia da co extrusão também já se faz presente em embalagens de outros setores econômicos como é o caso dos fertilizantes e cimentos. Testes estão a ser feitos a nível de embalagens de medicamentos como forma de expansão da tecnologia.

         Existe ainda o uso de co extrusão na obtenção de plásticos em multicamadas nas estufas para a horticultura e a fruticultura.

O processo de co extrusão é bastante usado no fabrico de embalagens para alimentos. Outras aplicações são: na decoração de materiais, tornar o material mais resistente a intempéries (chuva, vento, sol), colorir a superfície do material.

Processo

Como foi já referido, o processamento por co extrusão envolve o processamento simultâneo de dois ou mais materiais em outras tantas extrusoras, após a saída do material pela fieira, é necessário conferir ao mesmo um arrefecimento que terá consequências no acabamento do produto final. Após conferir o arrefecimento ao produto co extrudido, de acordo com os requisitos e tipo de produto, poderá ser necessário estirar, enrolar ou cortar o mesmo, entre outras opções. O exemplo ilustrado na Figura 24 representa o equipamento adjacente de puxo ou estiramento do produto.

O processo de co extrusão corresponde à extrusão simultânea de dois ou mais materiais saindo de uma só matriz com extrusoras independentes para cada camada formada como mostra a Figura 4.11. Através do tubo de distribuição único, a combinação das camadas é realizada antes da matriz e os vários materiais fluem em uma camada múltipla definida [21].

A co extrusão de termoplásticos representa 35% da produção do sector de extrusão no Brasil. Nos principais países europeus, essa participação varia entre 75% e 80%

O fator que justifica essa expectativa é o amplo leque de vantagens apresentadas pelos perfis co extrudados, obtidos por meio da extrusão de dois ou mais materiais. Na extrusão convencional a mistura em monocamada dos materiais não maximiza as propriedades de cada um.

Como cada camada é sobreposta à outra, aproveitam-se integralmente as propriedades de cada um dos polímeros. Os termoplásticos podem ser produzidos, por exemplo, com maiores propriedades de barreira (ao gás, à luz, à gordura e ao vapor de água), maior resistência mecânica e rigidez, características obtidas por meio de combinações dos diferentes materiais utilizados

Quanto melhores forem as propriedades dos materiais mais altos são os custos, portanto normalmente as co extrusões têm a seguinte estrutura: uma camada fina do material mais caro e de melhor desempenho; o restante do material mais barato.

 

O processo de co extrusão é bastante usado no fabrico de embalagens para alimentos. Outras aplicações são: na decoração de materiais, tornar o material mais resistente a intempéries (chuva, vento, sol), colorir a superfície do material.

 

O processo de co extrusão de um termoplástico consiste em forçar a passagem contínua do material através da extrusora. Esta passagem segue até o final do conjunto, onde encontra a matriz que dá o formato final do produto desejado.

Apesar de a extrusora possuir múltiplas funções para os polímeros, o fundamento principal que rege é o de que ela funciona como uma bomba, mecanicamente falando. Este equipamento, normalmente, deve ser capaz de promover uma pressão uniforme no material para promover um fluxo igualmente uniforme e constante do polímero até alcançar a saída da matriz. O conjunto cilindro/rosca da extrusora tem acabamento interno especial para resistir aos esforços internos e condições de processamento.

Resumidamente, as extrusoras servem para fundir e homogeneizar o termoplástico e transportá-lo a uma taxa constante de fluxo, sob uma condição também constante de pressão, até a matriz. Sem dúvida nenhuma, o processo de extrusão é o mais importante método de transformação de polietileno e polipropileno. Com a extrusora podem-se obter diversos artigos plásticos, incluindo tubos, placas, chapas finas, filamentos e cabos, fibras e filmes, que são de grande interesse comercial.

A co extrusão caracteriza-se pela extrusão simultânea de várias camadas de matéria prima com características próprias que se complementam por forma a obter um produto final complexo com propriedades normalmente impossíveis de obter com uma só matéria prima.

Estas propriedades podem ser tão diferentes como por exemplo aliar a resistência mecânica a características de atrito superficial específicas ou permitir uma soldadura ou colagem fiável num filme com propriedades de barreira ao oxigénio, etc.

As características finais do produto dependem não só dos materiais utilizados como também da espessura de cada uma das camadas. Torna-se, portanto, necessário controlar de maneira precisa e contínua essa espessura.