Estudo da resistência à vincagem baseado na influência das propriedades do papelcartão e dos processos de conversão vinco e dobra de embalagens para alimentos líquidos

Abstract

Resumo: Vinco e dobra do papelcartão são duas operações essenciais para a obtenção de uma embalagem de forma bem definida e resistente. A resistência à vincagem (Relative Crease Strength, RCS) é uma propriedade especificada para controle do processo de vinco e dobra e é definida como a relação entre o máximo momento de flexão na área do vinco e na área não vincada a um ângulo de 30º a 5º/s. O presente trabalho possui o objetivo de avaliar o RCS medido em amostras coletadas do processo industrial real utilizado para controle de processo de vincagem comparado à estudos prévios onde as amostras foram vincadas em vincador de laboratório e avaliar as propriedades do papelcartão bem como os parâmetros dos processos de conversão vinco e dobra capazes de predizer RCS. Como o RCS pode ser medido apenas após a vincagem, o estudo permitirá predizer a qualidade de vincagem e ações diretas durante produção do papelcartão. Medições de RCS foram realizadas nas direções longitudinal e transversal. A propriedade física do papelcartão que apresentou maior correlação com o RCS foi Ply Bond. Baseado nesta informação uma produção piloto com baixo Ply Bond foi avaliada. Baixos valores de RCS foram obtidos, como preditos. Microtomografia de raios X revelou maior estratificação entre camadas do papelcartão com valores mais baixos de Ply Bond. Finalmente novos métodos para avaliação da qualidade de vincagem são abordados. Palavras-chave: Relative crease strength. RCS. Papelcartão. Vinco. Dobra. Conversão. Momento de flexão.

Abstract: Creasing and folding of paperboard are two essential operations to obtain a well-defined shape and strength of a package. Relative Crease Strength, RCS, is specified for process control of creasing and folding and is defined as the ratio between the maximal bending force for a crease and uncreased sample bend to the bending angle of 30º at a rate of 5º/sec. Thus, the present work had as objective to evaluate RCS measured in real industrial samples used for process control of creasing compared to previous studies were the samples were creased in a laboratory creaser and evaluate the influence of paperboard properties and converting processes creasing and folding. As RCS can be measured only after creasing, the study can give directions to paperboard production process control at Klabin. Creasing measurements were done on both machine direction (MD) and cross machine direction (CD) samples. The paperboard property that showed the highest correlation to RCS was Scott Bond. Based on this one pilot production with lower Scott Bond was evaluated. Lower values of RCS were obtained, as predicted. X-Ray microtomography revealed higher stratification between fiber layers in the paperboard with lower Scott Bond. Finally new creasing quality evaluation methods are discussed. Key-words: Relative Crease Strength. RCS. Paperboard. Creasing. Folding. Converting. Bending force.