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LUIZ FERNANDO RUGIANO VIEIRA
ESTUDO DE PERDA POR MAQUINISMO EM
AMBALAGENS DE PAPELÃO ONDULADO
Trabalho de conclusão de curso apresentado
como requisito para obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Mecânica, sob
orientação do professor Dr. Rangel
Nascimento e co-orientação do professor Dr.
João Luiz Zamperin.
Centro Universitário Toledo
Araçatuba – SP
2016
DEDICATÓRIA
À Ariély Cristiny Previato Vieira, minha esposa mui amada;
Dedico.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao meu pai Arildo, pelo esforço em sempre me fazer seguir no caminho dos
estudos e do trabalho. E a minha mãe Sílvia, pelo apoio psicológico sempre presente nos
momentos mais difíceis.
RESUMO
Este trabalho tem por objetivo levantar, apresentar e confrontar as das diferenças no
desempenho de embalagens de papelão logo após seu ondulamento (processo onde o papel
kraft é ondulado e colado entre duas capas) e após sua conversão em embalagem
propriamente dita. Embalagem esta que necessita de impressão, vincos, picotes, e tudo mais
que possa vir a ser solicitado pelo mercado. O trabalho será aplicado utilizando como
referência uma planta fabril multinacional de grande porte localizada na cidade de Araçatuba,
interior de São Paulo, realizando todos os testes em seu laboratório do setor de Garantia da
Qualidade. O mesmo está delimitado a utilização de fibras virgens, também chamados de
kraft ou kraftliner, o que para fins acadêmicos, significa dizer que somente serão abordados
papéis (capa e miolo) virgens, não reciclados e de alta qualidade. Em suma, espera-se então
um valor relacionando esta perda de resistência entre as duas etapas do processo em
porcentagem (aqui chamado de perda por maquinismo), sintetizando um valor padrão para
futuros projetos de embalagem, tentando localizar as variáveis que mais impactam nos
mesmos, e finalmente, motivar futuros trabalhos e melhorias para reduzi-los.
Palavras-Chave: Embalagem; Papelão Ondulado; Desempenho; Compressão; Qualidade;
Perda por Maquinismo.
ABSTRACT
The purpose of this work is to present and compare the differences in the
performance of cardboard packaging after the corrugation (a process where the kraft paper is
corrugated and glued between two layers) and after its conversion into packaging. Packaging
that needs printing, creases, cuts, and everything else that may be requested by the market.
The work will be applied using as reference a large multinational manufacturing plant located
in the city of Araçatuba, interior of São Paulo, performing all the tests in its laboratory of the
Quality Assurance sector. The work is limited to the use of virgin fibers, also called kraft or
kraftliner, which for academic purposes, means that only virgin, non-recycled and high
quality paper (cover and core) will be researched. In short, a value can then be expected by
relating this loss of performance between the two stages of the process in percentage (here
called loss per machinism), synthesizing a default value for future packaging projects, trying
to locate the variables that most impact on these, and finally motivate future works and
improvements to reduce them.
Keywords: Packaging; Corrugated Cardboard; Performance; Compression; Quality; Loss by
machinism.
SUMÁRIO
I – INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 08
1.1 Prólogo das embalagens .................................................................................................... 08
1.2 História do Papelão Ondulado ........................................................................................... 08
1.3 O Brasil e o Papelão Ondulado.......................................................................................... 12
1.4 O desempenho do Papelão Ondulado ................................................................................ 14
II – OBJETIVO ..................................................................................................................... 16
III – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................... 17
3.1 Componentes do papelão ondulado/processo de fabricação ............................................. 17
3.2 Estruturas de papelão ondulado ......................................................................................... 19
3.3 Tipos de onda de papelão ondulado .................................................................................. 20
3.4 A embalagem de papelão ondulado ................................................................................... 23
3.5 Ensaios para avaliação de estruturas e embalagens de papelão ondulado ......................... 25
3.6 Condicionamento do papelão ondulado e seus componentes para ensaio......................... 27
3.7 Ensaios de papelão ondulado ............................................................................................. 28
IV – MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................ 30
4.1 Metodologia dos testes ...................................................................................................... 30
4.1.1 Escolha do material que será estudado ........................................................................... 30
4.1.2 Coleta das amostras onduladas ....................................................................................... 31
4.1.3 Condicionamento das amostras ...................................................................................... 31
4.1.4 Coleta das amostras convertidas ..................................................................................... 32
4.2 Corte das amostras não convertidas................................................................................... 33
4.3 Testes de compressão ........................................................................................................ 35
V – RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 36
5.1 Análise e estudos das amostras .......................................................................................... 36
5.1.1 Análise de perda por máquina ........................................................................................ 36
5.1.2 Resultados da Máquina de Conversão #1 ....................................................................... 36
5.1.3 Resultados da Máquina de Conversão #2 ....................................................................... 42
5.2 Análise de perda por finalidade ......................................................................................... 47
5.3 Sintetizando os valores encontrados .................................................................................. 59
VI – CONCLUSÃO ............................................................................................................... 60
VII– REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 61
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I – INTRODUÇÃO
1.1 – Prólogo das embalagens
Com um cenário mundial competitivo e um mercado em constante mudança, não
existe espaço para os empreendimentos que não se atentem ao nível de qualidade que
atendam as solicitações de seus clientes. Justamente nesta linha de raciocínio, eleva-se
mais ainda a importância de uma embalagem que suporte as mais diversas adversidades de
modo a manter a integridade de toda e quaisquer manufatura.
De pouco adianta uma indústria produzir sua manufatura com altíssimos níveis de
qualidade, porém se sua carga for comprometida por conta de uma embalagem de
qualidade ruim, que não tenha capacidade de suportar as vibrações do caminhão que a irá
transportar; ou menos ainda, um frigorífico que, ao congelar suas aves para exportação,
não tenham embalagens tratadas corretamente e as mesmas são suportem a umidade dos
refrigeradores.
De contrapartida, como é exaustivamente estudado em engenharia, não se pode
sobredimensionar um projeto no intuito do mesmo ficar muito mais resistente, maior e
mais bonito. Deve-se configurar o produto para atender as intempéries e adversidades
conforme orientado pelo cliente com uma mínima margem de segurança, de modo a
atender os desafios econômicos do mercado mantendo um preço competitivo e obviamente
zelando pela integridade do produto do cliente.
1.2 – História do papelão ondulado
No século passado, tão rico em transformações que surgiu o papelão ondulado,
inicialmente projetado como proteção interna de chapéus, na Inglaterra de 1856. As
9
características de proteção e a facilidade de trabalho deste versátil material foram logo
adaptadas para o uso em embalagens. Em 1871, o americano Albert L. Jones patenteou
embalagens produzidas em papelão ondulado para envolver produtos frágeis, como
garrafas de vidro (JORSA, 2016).
No século 20, o papelão ondulado continuaria sendo a matéria-prima mais utilizada
no mundo para proteger, transportar e expor mercadorias, permeando a cadeia de produção
de produtos de consumo.
Hoje, a tecnologia do papelão ondulado oferece diversas gramaturas em
composições de capa e miolo que permitem uma variedade de estruturas rígidas e, ao
mesmo tempo, leves, para as mais diversas aplicações. Com inovações em design e
sistemas construtivos, impressão e acabamento de alta qualidade, as embalagens de
papelão ondulado expandem suas fronteiras e passam a ser notadas nos pontos de venda
mundiais, como embalagens primárias sustentáveis.
A tecnologia da produção da embalagem de papelão ondulado evolui sempre, e
suas qualidades essenciais, cada vez mais valorizadas, permanecem intactas: matéria-prima
100% reciclável, 100% biodegradável e 100% proveniente de fontes renováveis (ABPO,
2015). No ano de 2015, cerca de 73,3% do volume total de papelão consumido foi
reciclado, esse valor corresponde a cerca de 3.393.000 toneladas, conforme o CEMPRE
(2016). Apesar do índice de reciclagem relativamente alto, ainda há muito a se explorar e
expandir na reciclagem de papelão no Brasil.
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Imagem 1: Exemplo clássico de aparas aguardando a reciclagem
Fonte: Aparas Vitória (2014)
As grandes usinas de reciclagem estão concentradas nos grandes polos industriais,
fazendo com que a área de alcance de coleta e reciclagem do papelão não seja uniforme em
todo território brasileiro, ou seja, ainda há regiões do Brasil em que a taxa de reciclagem
do papelão é baixa.
Segundo Foekel (2011), o papelão ondulado é um produto do setor de base florestal
que é produzido com pastas celulósicas de fibras longas, oriundas tanto de fibras virgens
como de fibras recicladas, sua principal matéria-prima. As principais fibras usadas no
hemisfério sul para a produção desses papéis são aquelas individualizadas (e
posteriormente recicladas) a partir das madeiras de Pinus. O papelão ondulado também é
comumente chamado de corrugado. A razão para ambas as denominações é o fato de o
miolo ter camadas de papel em ondas corrugadas.
De acordo ABPO, alguns fatos históricos que marcaram sua evolução no período:
1856 – Dois ingleses obtiveram a patente para o primeiro uso conhecido do papelão
ondulado como proteção interna de chapéus. Naquele ano, surgiu também a
primeira onduladeira, muito simples, com dois rolos ondulados, operados
manualmente;
11
1871 – A primeira utilização do papelão ondulado como embalagem, foi quando o
americano Albert L. Jones obteve a patente para envolver produtos frágeis, como
garrafas, em embalagens produzidas com esta matéria-prima;
1881 – Foi criada a primeira single facer motorizada, que foi introduzida na
Inglaterra em 1883; na Alemanha em 1886; e na França em 1888;
1895 – A primeira onduladeira conhecida foi projetada por Jefferson T. Ferres, da
empresa Sefton Manufacturing Co;
1903 – Um produtor de cereais usou, pela primeira vez, uma caixa de papelão
ondulado em parede simples (capa/miolo/capa), conseguindo a aprovação oficial
deste tipo de embalagem de transporte;
1952 – Foi constituída a FEFCO (Federation Européne des Frabricantes de Carton
Ondulé). Segue abaixo alguns exemplos de embalagens seguindo o código FEFCO:
Imagem 2: Exemplos de algumas caixas e seus códigos FEFCOs:
Fonte: Elaborado pelo próprio autor
12
1.3 – O Brasil e o papelão ondulado
Aproximadamente 80 anos após a invenção da primeira máquina onduladeira de
papel é que o papelão começou efetivamente a ser produzido no Brasil. A seguir, serão
apresentados algumas datas e fatos ocorridos na história do papelão ondulado, os quais
marcaram sua evolução no Brasil, conforme divulgado pela ABPO no ano de 2015:
1935 – A primeira fábrica de papelão ondulado foi constituída pelos Srs. João
Costa e Ribeiro, que introduziram no nosso mercado o ondulado de parede
simples, até então importado da Alemanha. A produção de embalagens de papelão
ondulado mostrou um rápido crescimento, acompanhando a Revolução Industrial
e respondendo à pronta demanda por mais embalagens de transporte, como
também caminhando paralelamente às atividades econômicas.
1974 – Foi fundada a ABPO (Associação Brasileira do Papelão Ondulado). No
seu primeiro Anuário Estatístico, a ABPO apontava que a produção de papelão
ondulado no Brasil havia crescido de 220 mil toneladas, em 1970.
13
Tabela 1: Boletim Estatístico do setor produtivo de embalagens papelão ondulado:
Fonte: ABPO - (Boletim Estatístico, dez. 2015)
As caixas de papelão ondulado são leves, de baixo custo e bastante eficientes nos
transportes industrializados e in natura. Nos Estados Unidos, são utilizadas na distribuição
de 90% desses produtos e no Brasil esse índice é de 70% (Informes Institucionais ABPO,
2016), sendo sua demanda utilizada como medidor da atividade econômica de um país.
Segue abaixo gráfico com os principais seguimentos consumidores de papelão
ondulado:
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Tabela 2: Principais segmentos consumidores de embalagem de papelão:
SETORES PARTICIPAÇÃO %
Alimentício 35,4
Avicultura/Floricultura 9,7
Químico e Derivado (higiene e limpeza) 8,8
Bebida/Fumo 6,7
Têxtil/Vestuário 3,4
Farmacêutico/Perfumaria 3,1
Metalurgia 2
Eletroeletrônicos 1,8
Chapas de PO para cartonagens 14,6
Outros 14,5
Fonte: ABPO - (Boletim Estatístico, dez 2015)
Das 10,3 milhões de toneladas de papel produzidas no Brasil em 2015, 4 milhões
foram destinados ao setor de papelão ondulado, ou seja 39% do montante total (ABPO,
2015).
1.4 – O desempenho do papelão ondulado
O desempenho do papelão ondulado tem sido avaliado por meio de ensaios
padronizados, com condições constantes de temperatura e umidade relativa. Como
mencionado por Ardito (2000), vários trabalhos realizados indicam que esses ensaios
podem prever, com segurança, o desempenho do papelão quando exposto a ambientes com
50% de Umidade Relativa (UR).
Entretanto os ensaios realizados em condições padronizadas de temperatura e
umidade relativa não são adequados para avaliar o desempenho do papelão ondulado
quando submetido às condições de umidade cíclica que ocorrem naturalmente no sistema
de distribuição, pelas mudanças climáticas ou movimentação de produtos em câmaras
frigoríficas.
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Sabe-se que em ambientes com alta umidade relativa o papelão ondulado absorve
água e, consequentemente, perde resistência. Essa perda é muito mais acentuada, se o
papelão ondulado for exposto a condições de umidade relativa cíclica. O ganho e perda de
umidade em condições de umidade relativa cíclica, levam o papelão a colapsar em
compressão muito mais rapidamente, mesmo que o conteúdo de umidade médio seja
menor que em condições de umidade relativa alta (ARDITO, 2000).
Para compensar a perda de resistência do papelão ondulado no sistema de
distribuição, a indústria utiliza fatores de segurança, que podem variar de 3 a 10
(dependendo muito do fabricante da embalagem), sendo que, os maiores valores são para
os produtos in natura.
Torna-se imperativo, portanto, aprofundar o conhecimento dos fatores que
influenciam o desempenho das embalagens de papelão ondulado, e como já fora dito
acima, o foco deste trabalho é aplicar testes empíricos e determinar quanto é o impacto
somente do maquinário responsável pela conversão de embalagens.
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II – OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é levantar com testes empíricos de laboratório, o quanto
existe de perda por maquinismo (em média) após a conversão de chapas de papelão ondulado
em embalagens. Sempre isolando outras variáveis geradoras de perda como: umidade,
temperatura, manuseio e transporte, por exemplo. Além de levantar os valores percentuais em
si, o trabalho também visa estudar as possíveis variáveis influenciadoras das perdas, tais como
o tipo de máquina utilizada na conversão, modelo de caixa, gramatura de papelão, nível de
detalhes do projeto da embalagem e tratamento do papel.
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III – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Componentes do papelão ondulado/ processo de fabricação
De acordo com a ABNT (2014), papelão ondulado é a estrutura formada por um ou
mais elementos ondulados (papel miolo) fixados a um ou mais elementos planos (papel capa),
por meio de adesivo aplicado no topo das ondas.
Imagem 3: Ilustração da estrutura do papelão ondulado.
Fonte: ABPO (2016).
Normalmente, a matéria-prima para obtenção do papel, usado na fabricação do
papelão ondulado, é a celulose proveniente da madeira de árvores coníferas, como Pinus, que
fornecem celulose de fibra longa. Árvores folhosas, como o Eucalipto, fornecem celulose de
fibra curta, que geralmente é usada na fabricação de papéis de escritório e imprimir.
A celulose de fibra longa concede ao papel uma alta resistência mecânica,
característica necessária para embalagens tais como as caixas de papelão ondulado, enquanto
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a celulose de fibra curta proporciona um papel com melhor formação e acabamento, indicado
para fins de impressão e escrita.
A resistência mecânica do papel não depende somente das características
morfológicas da fibra, como seu tamanho e largura, mas também de outros fatores, entre os
quais o processo usado para sua obteção. Para a obtenção da pasta celulósica podem ser
usados vários processos, sendo mais empregados os processos de alto rendimento, os
semiquímicos e os processos químicos (ABPO, 2016).
Nos processos de alto rendimento, como o processo mecânico, por exemplo, a
madeira é pressionada contra um elemento triturador, que pode ser uma pedra um disco
metálico ranhurado, sendo o veículo de transporte do material moído a água. É um processo
de alto rendimento, pois não remove a lignina e carboidratos da madeira além de fornece ao
papel de baixa resistência mecânica, usado apenas como papel jornal ou papel toalha. Nos
processos químicos a madeira é cozida com agentes químicos, tais como soda cáustica ou a
mistura desta adição com sulfeto de sódio (processo Kraft), para remover grande parte da
lignina e carboidratos, produzindo uma pasta de alta qualidade, a qual é usada na fabricação
de papéis que exigem alta resistência mecânica, como os usados em embalagens.
Combinações dos processos químicos e mecânicos, denominados processos
semiquímicos, também são usados para converter madeira em pasta. Nos processos
semiquímicos, após a operação de lavagem da matéria-prima, efetua-se um cozimento parcial
da madeira com soda cáustica ou sulfato de sódio neutro, com a finalidade de amolecer a
lignina e carboidratos que unem as fibras sendo em seguida feita a moagem em um refinador
de disco. A pasta semiquímica é usada, também, na fabricação de papéis que exigem alta
resistência mecânica como o papel miolo, empregado na fabricação de papelão ondulado.
19
3.2 Estruturas de papelão ondulado
As estruturas de papelão ondulado são classificadas de acordo com o número de
capas e miolo usado na sua formatação (ABNT, 2014). Assim, tem-se:
Papelão de face simples é a estrutura formada por um elemento ondulado
(miolo), colado a apenas um elemento plano (capa). O papelão ondulado de
face simples é usado como material de acolchoamento ou divisória e para
algumas embalagens de lâmpadas.
Papelão de parede simples é a estrutura formada por um elemento ondulado
(miolo), colado, nos dois lados, e elementos planos (capas) O papelão
ondulado de parede simples é usado principalmente para a fabricação de
caixas. A especificação de seus componentes é sempre feita da capa externa
para a interna.
Papelão ondulado de parede dupla é a estrutura formada por três elementos
planos (capas), colados a dois elementos ondulados (miolo) intercalados. O
papelão de parede dupla é usado na fabricação de caixas que requerem maior
resistência ao empilhamento. A especificação dos seus componentes se inicia
pela capa externa.
Papelão ondulado de parede tripla é a estrutura formada por quatro
elementos planos (capas), colados a três elementos ondulados (miolos). O
papelão de parede tripla é usado principalmente como calço e divisórias e em
casos específicos de caixas que requerem elevada resistência. A especificação
de seus componentes também se inicia pela capa externa.
20
Imagem 4: Tipos de parede:
Fonte: ABPO (2016)
3.3 Tipos de onda de papelão ondulado
As ondas conferem ao papelão maior ou menor resistência contrachoques e
esmagamento, dependendo do tipo de ondulação empregado.
Segundo Pichler (1987), existem quatro tipos padronizados de ondas: A, B, C e E. O
tipo de onda é caracterizado pela altura das ondas e pelo número de ondas por unidade de
comprimento.
A onda A (altura = 4,2 a 4,5mm e n° onda/10cm = 11 a 13) é a mais alta e
espaçada conferindo ao papelão ondulado boa característica de
acolchoamento e melhor desempenho em compressão na direção topo-base da
caixa. A desvantagem da onda A é que ela é mais difícil de dobrar e vincar
para a formação de embalagem que os outros tipos de onda.
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Imagem 5: Ilustração de onda A.
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
A onda B (altura = 2,5 a 2,6mm e n° onda/10cm = 16 a 18), devido ao seu
maior número de ondas por unidade de comprimento, é utilizada quando se
precisa de maior resistência ao esmagamento, proporcionando também boa
superfície de impressão.
Imagem 6: Ilustração de onda B.
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
A onda C (altura = 3,6 a 3,7mm e n° de onda/10cm = 13 a 15) tem
propriedades intermediárias àquelas das ondas A e B.
22
Imagem 7: Ilustração de onda C.
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
A onda E (altura = 1,2 a 1,4mm e n° de onda/10cm = 31 a 38), pelo seu
elevado número de ondas no comprimento, também proporciona boa
superfície de impressão. O papelão ondulado com onda E, ou microondulado,
como é conhecido, situa-se entre o cartão e o papelão ondulado, sendo muito
utilizado em caias destinadas ao consumidor final, tais como
eletrodomésticos, ferramentas, bebidas alcoólicas, etc., ou seja, em situações
cujo tamanho inviabiliza o uso de cartão (Ardito, 2000).
Imagem 8: Ilustração de onda E.
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tendo como base as diferentes propriedades das ondas, podemos dizer que a onda B
é a que melhor atende às exigências de embalagens para produtos enlatados. Os produtos
enlatados suportam cargas relativamente grandes no empilhamento, não exigindo da caixa alta
resistência na direção topo/base. Além disso, as concentrações de tensões provocadas pelo
peso do produto e o formato das bordas das latas, nas paredes e fundo da caixa, exigem uma
boa resistência ao esmagamento do papelão ondulado.
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Segundo ARDITO (2000 apud PICHLER, 1987), para produtos incapazes de
suportar cargas de empilhamento, tais como, produtos hortícolas, cartuchos em geral,
biscoitos, etc., a utilização da onda A ou C é a mais indicada. Como a onda A não é utilizada
no Brasil, a onda C e BC têm sido largamente empregada para produtos que requerem
resistência da caixa do empilhamento.
3.4 A embalagem de papelão ondulado
Uma das vantagens do papelão ondulado é a facilidade que oferece para a fabricação
de caixas com diferentes estilos e uma grande variedade de acessórios internos.
Os diferentes estilos de caixas e acessórios internos são padronizados e codificados
pela FEFCO (Federation Européne des Frabricantes de Carton Ondulé) e publicados pelo
ASSCO & FEFCO (International Fiberboard Case Code) (FEFCO, 2016). Esta publicação
substitui longas e complicadas descrições de caixas e acessórios, por 4 números
internacionalmente conhecidos.
No Brasil é adotada a codificação empregada pela FEFCO, sendo que os códigos dos
modelos de caixas que não constam na classificação europeia são precedidos pela letra B
(ABNT, 1974).
A caixa código 0201, também conhecida como caixa normal ou caixa maleta, é a
mais usada, uma vez que sua construção é a mais econômica. Esta caixa consiste basicamente
de uma peça com junta grampeada ou colada, com abas na parte superior ou inferior.
Outros tipos de caixa de papelão comuns no mercado brasileiro são: telescópicas,
envoltório, bebidas, gavetas, rígidas, pré-montadas, beg-in-box, bright in box, plaform, etc. É
usada também, uma série de acessórios internos no papelão ondulado dependendo da
aplicação das caixas.
Seguem abaixo alguns exemplos dos itens citados:
24
Imagem 9: Caixa normal ou maleta.
Fonte: Westrock (2016).
Imagem 10: Frutas ou Bright in Box®.
Fonte: Westrock (2016).
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Imagem 11: Bebidas.
Fonte: Westrock (2016).
3.5 Ensaios para avaliação de estruturas e embalagens de papelão ondulado
Há uma série de ensaios padronizados para avaliação do papelão ondulado e suas
embalagens. A especificação de um ou outro ensaio irá depender de seu uso final.
Diferentemente de outros países, como os Estados Unidos da América e países da
Europa que instituíram especificações em âmbito de organizações (Regra 41 nos EUA e
FEFCO na Europa), no Brasil as especificações se desenvolveram em âmbito dos usuários,
onde cada um instituiu seus próprios critérios.
Durante muitos anos, o ensaio de resistência ao arrebentamento (teste de Mullen) foi
considerado o ensaio mais importante para o papelão ondulado, tanto que a Regra 41 apenas
se baseava neste ensaio. A resistência ao arrebentamento é definida como a pressão necessária
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para romper o papelão ondulado, quando aplicada através de uma membrana de borracha em
condições padronizadas (ABNT, 2014). O sucesso deste ensaio tinha como base o fato de que
os papéis Kraft, da mesma gramatura, apresentavam desempenho semelhante no
empilhamento.
Com o avanço da tecnologia para obtenção de papéis com resistência ao
empilhamento mais altos, independentemente do valor de gramatura, e com o aumento da
participação de fibras secundárias, a especificação do papelão ondulado com base no ensaio
de arrebentamento tem sido questionada. Hoje, o resultado deste ensaio está mais relacionado
com a resistência ao manuseio das caixas, enquanto o desempenho no empilhamento tem sido
relacionado com a resistência a compressão de coluna do papelão ondulado e resistência à
compressão da caixa (ARDITO 2000 apud PICHLER, 1987).
Várias metodologias têm sido propostas para a determinação da resistência à
compressão de coluna, onde as modificações mais significativas são no tamanho e o formato
do corpo-de-prova. De acordo com McKEE et al. (1963), os métodos de ensaio mais
adequados são os que mais especificam o reforço das bordas do corpo-de-prova com parafina
ou os que especificam um entalhe para orientar o colapso, uma vez que evitam a flambagem
do corpo-de-prova durante o ensaio.
Outro ensaio relacionado com o desempenho do papelão ondulado no empilhamento
é o ensaio que mede a rigidez à flexão do papelão ondulado, uma vez que o abaulamento dos
painéis das caixas diminui sua resistência a compressão. A rigidez à flexão é diretamente
proporcional à espessura da estrutura de papelão ondulado e à qualidade da capa e do miolo.
(ARDITO 2000 apud McKEE, 1963).
A medida de rigidez mais aceita internacional determinada com o papelão ondulado
submetido à flexão em quatro pontos, efetuada conforme a norma TAPPI T 820 cm-85
(ARDITO 2000 apud TAPPI, 1994).
Ensaios de gramatura, espessura, taxa de absorção de água (teste de Cobb) e teor de
umidade são ensaios usados para a caracterização do papelão ondulado, sendo efetuados
principalmente pelo fabricante (ARDITO 2000 apud MARCONDES, 1994, JÖNSON, 1999).
27
3.6 Condicionamento do papelão ondulado e seus componentes para ensaio
A pasta celulósica, embora insolúvel, possui grande afinidade com água. A água
tende a enfraquecer as ligações entra as fibras do papel, alterando o seu comportamento
mecânico e a sua estabilidade dimensional. Desta forma, as características de resistência do
papelão ondulado e de seus componentes dependem do seu teor de umidade.
A pasta celulósica e o papel, quando secos, absorvem água do ambiente a que estão
expostos até atingirem o equilíbrio higroscópico. Se a umidade do ar diminui, estes materiais
irão perder água para o ambiente até que o equilíbrio seja novamente restabelecido.
Entretanto, os teores de umidade de equilíbrio, nos dois casos, não serão os mesmos. O teor
de umidade de equilíbrio obtido na absorção de água destes materiais é menor que o valor
obtido pela absorção de água, fenômeno conhecido como histerese (ARDITO et al., 1988).
Portanto, as propriedades de resistência do papelão ondulado e de seus componentes
não depende apenas das condições de umidade relativa do ambiente, mas também, do sentido
de chegada à umidade de equilíbrio.
Essa situação é contornada durante os ensaios de laboratório, pelo pré-
condicionamento seguido do condicionamento dos materiais, o que garante no momento do
ensaio as características do papelão ondulado são relativas à curva de absorção de umidade.
As normas TAPPI T 402 om-93 (TAPPI, 1994) e ASTM D 685-93 (ASTM, 1997
apud ARDITO, 2000) estabelecem 23±1 °C e 50±2% UR para a condição de
condicionamento e 22 a 40°C e 10 a 35% UR, para o pré-condicionamento, para todos os
materiais à base de celulose; porém esses valores não correspondem aos utilizados na empresa
cuja qual as amostras serão analisadas neste trabalho.
No Brasil, a norma NBR 6740 da ABNT especificava, até 2009, 65±2% para a
umidade relativa e 23±1 °C para temperatura como condição de condicionamento para os
materiais celulósicos. A partir de 1994, com a revisão da norma, a atmosfera normalizada para
papel, cartão e celulose, passou a ser também de 23±1 °C para a temperatura de 50±2% para
28
umidade relativa com a seguinte ressalva: “para países de clima tropical, é permitido o uso de
atmosfera de 27±1°C para a temperatura e 65±2% para umidade relativa” (ABNT, 2009).
No caso de papelão ondulado, até o momento, permanece a NBR 6733 (ABNT,
1983), que estabelece 20±1°C para a temperatura e 65±2% para a umidade relativa. Como
condição de pré-condicionamento, a NBR 6733 e a NBR 6740 estabelecem de 10 a 35% para
a umidade relativa a temperatura não superior a 40%.
3.7 Ensaios de papelão ondulado
Os ensaios disponíveis para avaliação da qualidade de embalagens de papel, cartão e
papelão ondulado, de acordo com as Normas Brasileiras são:
Gramatura – É o ensaio mais comum devido à sua simplicidade e eficiência é
realizado para determinar a massa por área de papel ou papelão ondulado.
Espessura – A determinação da espessura de papéis, embora pouco utilizada
pelas indústrias, possui grande significado quando associada à gramatura no sentido
de se obter a densidade do papel, outra aplicação importante é a determinação do tipo
de onda e as condições do cilindro corrugador da onduladeira na produção de
papelão ondulado.
Umidade – Ensaio realizado para determinar o percentual de água contida em
uma amostra de papel ou papelão ondulado.
Teste de Cobb – Ensaio realizado para determinar a absorção de água em
papéis.
Porosidade – Ensaio realizado para determinar o tempo necessário para que
certa quantidade de ar sob pressão atravesse o corpo de prova.
29
Atrito – Ensaios para determinação dos coeficientes de atrito estático e
dinâmico de materiais celulósicos.
Arrebentamento – Ensaio realizado para determinar a resistência ao
arrebentamento de papéis.
Resistência à tração – Ensaio que objetiva determinar a resistência à tração de
papel e sua percentagem de alongamento.
Compressão de Caixa – Ensaio realizado para determinar a carga de colapso
da caixa de papelão ondulado e sua relação direta ao empilhamento.
Compressão de Coluna – Ensaio realizado em um corpo de prova para
determinar o comportamento da caixa de papelão ondulado durante o empilhamento.
Concora – Ensaio realizado para determinar a resistência do papel miolo.
Dimensões – Ensaio realizado para determinar as dimensões internas da caixa
de papelão ondulado.
Esmagamento – Ensaio realizado para determinar a qualidade do papel miolo
e as condições do cilindro corrugador da onduladeira.
Ring Crush – Ensaio realizado para determinar a resistência de cada
componente do papelão ondulado (capa e miolo).
30
IV – MATERIAIS E MÉTODOS
4.1 Metodologia dos testes
A metodologia empregada para alcançar os resultados será executada na seguinte
sequência:
4.1.1 Escolha do material que será estudado
Antes de mais nada é necessário identificar qual o material será estudado e
programar a retirada deste item quando o mesmo estiver sendo produzido. Esse alinhamento
com a produção é importante justamente para analisar exatamente o mesmo papel em todas as
etapas do processo.
Imagem 12: Cronograma de produção (PCP); levantamento das amostras a coletar
Fonte: Elaborado pelo próprio autor. (2016)
31
4.1.2 Coleta das amostras onduladas
Com o cronograma de produção conhecido, é necessário coletar o corpo de prova
após o mesmo ser ondulado e antes de sofrer manuseio da produção e/ou paletização e
principalmente conversão. Vale lembrar que todo e quaisquer tipos de manuseio podem
interferir diretamente no resultado obtido.
Imagem 13: Chapa ondulada, sem passar pela conversão
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
4.1.3 Condicionamento das amostras
Para todas amostras permanecerem aptas a passarem pelo teste de compressão sem
interferências externas, as caixas são condicionadas em um ambiente atmosférico
32
preestabelecido adequado e controlado automaticamente. Tais condições são monitoradas de
hora em hora e quaisquer ocorrências devem ser relatadas.
Em número as condições são:
Temperatura 23±1 °C e Umidade 50±6% de umidade relativa.
Imagem 14: Termohigrômetro do laboratório.
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
4.1.4 Coleta das amostras convertidas
Ainda acompanhando a produção, coleta-se o mesmo material que fora coletado
outrora após a ondularem, agora na conversão. Também 10 unidades.
Em síntese, o que se adquire neste instante do processo é a embalagem propriamente
dita, após manuseio operacional, passar por todo o maquinário de conversão, paletização,
movimentação por empilhadeiras etc.
Apesar de isso ser indiferente, estas amostras ficam armazenadas juntamente com as
não convertidas, mais por título armazenagem e organização propriamente dita.
33
Imagem15: Amostras convertidas e acondicionadas no laboratório
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
4.2 Corte das amostras não convertidas
Com todas as amostras em mãos, é necessário converter as caixas ainda não
convertidas de modo a não degradar o material. Isso é feito com a utilização de uma máquina
de plotagem onde a mesma corta e vinca a chapa ondulada de modo a mesma ter o formato
idêntico ao da chapa convertida.
A máquina Plotter utilizada para o corte vincagem das amostras é a Kongsberg XN
da empresa ESKO.
34
Imagem 16: Plotter utilizada para corte das amostras não convertidas
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Abaixo, uma amostra não convertida sendo cortada pela Plotter:
Imagem 17: Plotter utilizada para corte das amostras não convertidas
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
35
4.3 Testes de compressão
Todos os testes de compressão serão efetuados no laboratório da Garantia da
Qualidade da própria empresa, utilizando a Prensa de Caixas modelo P-6000M.
Imagem 18: Prensa de caixas para análise de compressão
Fonte: Regmed (2016).
A prensa possui um painel alfanumérico em cristal líquido onde oferece os resultados
em Kg.f.
Imagem 19: Análise de caixa uma caixa de Manga
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
36
V – RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Análise e estudos das amostras
Para obtenção de resultados mais precisos e orientativos, as amostras coletadas serão
analisadas de na seguinte sequência na seguinte ordem de organização: Máquina e tipo de
caixa, no caso se estas são corte e vinco ou maletas.
5.1.1 Análise de perda por máquina
A primeira análise será referenciada utilizando as duas Máquinas de Conversão da
fábrica.
5.1.2 Resultados da Máquina de Conversão #1
Analisando a perda de maquinismo utilizando a máquina conversora como referência
irá definir se existe alguma máquina mais problemática que as outras, auxiliando em tomadas
de decisões futuras, quais as máquinas merecem estudos mais aprofundados, investimentos e
etc.
Abaixo um teste de caixa para frigorificados, que sempre é corte e vinco, utilizando a
Máquina de Conversão #1 como referência.
37
Tabela 3: Resultados de compressão 1, para Máquina #1
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 784 780 780 792 783 791 782 781 785 786
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 665 666 655 670 658 660 667 670 681 660
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 1: Resultados de compressão 1, para Máquina #1
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
No caso, no primeiro conjunto de 10 amostras selecionadas para a Máquina de
Conversão #1, existe uma diferença de 15,06% de compressão na chapa para a embalagem
convertida.
Dando continuidade, agora um teste com caixas de frutas, corte e vinco, utilizando a
Máquina de Conversão #1 como referência.
38
Tabela 4: Resultados de compressão 2, para Máquina #1
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 1234 1233 1245 1300 1244 1243 1233 1233 1125 1126
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 1000 1024 1033 1048 1030 1027 1029 1022 1040 1048
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 2: Resultados de compressão 2, para Máquina #1
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Já no segundo conjunto de 10 amostras selecionadas para a Máquina de Conversão
#1, existe uma diferença de 16,538% de compressão na chapa para a embalagem convertida.
Após o teste com caixa de frutas na Máquina Conversora #1, seguem os resultados
obtidos em uma caixa maleta para fios de nylon:
39
Tabela 5: Resultados de compressão 3, para Máquina #1
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 435 444 448 435 449 455 460 437 440 460
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 388 391 390 397 388 385 390 387 388 390
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 3: Resultados de compressão 3, para Máquina #1
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
No teste com as caixas maleta para fios de nylon, foram obtidos resultados onde a
perda por maquinismo foi menos latente, porém, de maneira completamente inconclusiva. A
perda foi de 12,780% em sua compressão final.
Após o teste com maleta para fios de nylon, seguem os valores para caixas maleta
para 30 dúzias de ovos.
40
Tabela 6: Resultados de compressão 4, para Máquina #1
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 660 683 665 678 685 679 680 681 666 665
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 575 580 572 588 589 595 594 570 580 590
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 4: Resultados de compressão 4, para Máquina #1
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Já no teste com maleta para 30 dúzias de ovos, a perda por maquinismo ficou em
torno de 13,92% em relação a compressão da chapa sem conversão. Houve um pouco mais de
alteração do que a maleta de fios de nylon, porém, ainda assim as caixas apresentam uma
perda por maquinismo menor do que os itens que são corte e vinco.
Por fim, os valores de uma caixa de alho, corte e vinco, com tratamento hidro-
repelente e projetada para exportação hidroviária:
41
Tabela 7: Resultados de compressão 5, para Máquina #1
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 999 991 990 988 998 991 990 989 994 1001
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 837 829 844 840 839 845 840 839 837 845
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 5: Resultados de compressão 5, para Máquina #1
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
No último teste utilizando como referência a Máquina de Conversão #1, com uma
caixa corte de vinco, obteve-se uma perda de 15,28%. Até a este ponto do trabalho observa-se
que as caixas maleta que utilizam a rota da Máquina #1 tem uma perda por maquinismo
menor que as corte e vinco.
Dentro Máquina de Conversão #1 houve uma média de perda por maquinismo de
14,71%.
42
5.1.3 Resultados da Máquina de Conversão #2
Seguindo com a mesma sistemática da análise anterior, abaixo seguem os valores
tomando como referência a Máquina de Conversão #2. Estes valores servirão para definir se
existem ou não diferenças nas perdas associadas as rotas que as caixas podem tomar.
Iniciando com um teste de caixa maleta, 30 dúzias de ovos para exportação:
Tabela 8: Resultados de compressão 1, para Máquina #2
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 822 821 816 819 820 822 819 818 817 825
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 701 700 703 699 710 712 711 705 707 707
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 6: Resultados de compressão 1, para Máquina #2
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
43
Para a caixa maleta para 30 dúzias de ovos exportação o resultado obtido foi de
13,84% de perda por maquinismo.
Prosseguindo, agora com uma caixa de cerveja de 600ml, corte e vinco:
Tabela 9: Resultados de compressão 2, para Máquina #2
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 550 534 540 544 539 535 548 550 540 532
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 448 449 452 451 457 438 448 440 455 450
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 7: Resultados de compressão 2, para Máquina #2
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
44
Já para a caixa de cerveja corte e vinco de 600ml, houve uma perda de 16,75% na
compressão final, dando uma prévia de que na Máquina #2 também existe uma perda maior
nas caixas corte e vinco em relação às perdas nas caixas maleta.
Para a próxima análise, serão utilizadas caixas maleta para exportação de café
solúvel por meio hidroviário.
Tabela 10: Resultados de compressão 3, para Máquina #2
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 855 844 848 850 851 849 852 847 850 852
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 740 733 738 741 739 740 740 741 733 735
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 8: Resultados de compressão 3, para Máquina #2
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
45
Seguindo com a tendência, a caixa maleta de café para exportação, onde a mesma é
desenvolvida com um papel hidro-repelente e de alta coluna para suportar todas as
intempéries, a perda por maquinismo continua menor do que as embalagens em corte e vinco.
No caso a parda por maquinismo é de 13%.
Para a próxima análise na Máquina de Conversão #2, caixas de limão 5 kg, corte e
vinco para o mercado interno serão analisadas.
Tabela 11: Resultados de compressão 4, para Máquina #2
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 380 377 374 375 384 379 378 380 376 379
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 320 320 325 327 322 320 318 319 332 321
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 9: Resultados de compressão 5, para Máquina #2
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
46
Para a caixa de limão de 5 kg, corte e vinco onde é necessária pouca compressão,
obteve-se uma perda de 15,32%. Pode-se considerar uma grande perda para um caixa onde a
compressão é tão baixa.
Para encerrar as análises utilizando as máquinas como referência, seguem os
resultados de uma caixa maleta para latas de leite em pó.
Tabela 12: Resultados de compressão 5, para Máquina #2
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 501 500 497 490 510 505 506 505 499 498
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 430 440 440 448 447 435 435 440 450 450
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Gráfico 10: Resultados de compressão 5, para Máquina #2
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
47
Por fim, a última análise consolida que em ambas as máquinas a caixa de modelo
maleta tende a perder menos por maquinismo. Nesta última análise, de uma caixa maleta para
latas de leite em pó, o valor de perda é de 12,08%.
Analisando a média entre as perdas resultantes dos maquinismos, não é possível
determinar uma rota menos ou mais prejudicial para a resistência a compressão das caixas:
Tabela 13: Média final das perdas por maquinismos, máquinas como referencial
Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Média
Máquina de Conversão #1 15,06 16,53 12,78 13,92 15,2 14,698
Máquina de Conversão #2 13,84 16,75 13 15,3 12 14,178
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Porém, é perceptível que existem diferenças entre o as caixas maleta e corte e vinco
no que diz respeito à compressão: Enquanto a perda de compressão média encontrada nas
maletas foi de 13,12%, a perda de corte e vinco foi de 15,77%; aproximando obtém-se uma
diferença total de 2,6% de média.
5.2 Análise de perda por finalidade
Para uma compreensão total das perdas por maquinário, também é de suma
importância verificar se existe variação nas perdas no que diz respeito aos modelos de caixas,
isto é, o quanto o projeto da caixa em si pode ser relacionado às suas perdas por maquinismo.
Foram selecionados os modelos que mais se confrontam entre si, como por exemplo
caixa de frutas, onde se faz necessário uma compressão muito grande e um papel com alta
gramatura. Este valor de perda será comparado, por exemplo, com uma caixa de latas de leite
em pó, onde o produto serve como apoio para as caixas subsequentes fazendo assim com que
48
não seja necessária uma caixa tão resistente. Outro exemplo para estudo é uma caixa de
frigorificados onde é necessário um papel com hidro-repelente, comparado com uma caixa
maleta (normal) para ovo onde não há necessidade de tal tratamento.
Os exemplos supracitados são dois de vários existentes na linha de produção da
fábrica em estudo, oferecendo uma oportunidade única de descobrir se algum dos modelos
tende a ter ou não uma perda maior que as outras.
Para iniciar, abaixo segue a análise de um modelo de maleta para 30 dúzias de ovos,
que se utiliza de um papel de baixa gramatura e poucos detalhes:
Imagem 20: Caixa de ovo para cliente do interior paulista
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tabela 14: Resultado da compressão em caixa de Ovo
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 650 644 643 651 652 660 643 645 649 649
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 572 573 570 571 577 578 575 571 572 575
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
49
Gráfico 11: Resultados de compressão para caixa de Ovo
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Seguindo o modelo de caixa de ovos como referência obteve-se uma perda média de
11,78%. É possível notar que, por ser uma caixa maleta e com papel de baixa gramatura, a
perda por maquinismo segue baixa.
Em seguida, os testes feitos em uma caixa corte e vinco para garrafas de óleo. Neste
caso trata-se de uma caixa visualmente parecida com uma maleta sem detalhes, porém suas
tratativas na linha de produção são idênticas aos corte e vinco.
50
Imagem 21: Caixa de óleo para cliente do Mato Grosso
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tabela 15: Resultado da compressão em caixa de Óleo
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 322 332 328 330 326 331 332 333 333 330
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 270 275 278 280 275 274 275 270 278 278
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
51
Gráfico 12: Resultados de compressão para caixa de Óleo
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
No caso das caixas de óleo, um modelo corte e vinco, obteve uma perda de 16,79%,
mostrando que mesmo o projeto sendo muito parecido com uma maleta, a conversão da chapa
em embalagem acarreta a mesma perda levantada nos outros corte e vinco.
Abaixo, os testes referentes a uma caixa maleta para alho de 20 kg. Esta caixa possui
gramatura elevada e alto nível de detalhes. Com essa análise será possível analise se a
quantidade de detalhes tem influência nas perdas encontradas no final do processo.
52
Imagem 22: Caixa de alho para um cliente do Nordeste
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tabela 16: Resultado da compressão em caixa de Alho
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 874 869 875 877 869 872 872 873 875 869
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 776 777 780 775 774 769 785 781 775 776
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
53
Gráfico 13: Resultados de compressão para caixa de Alho
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Nas caixas maleta de alho, foi constatada uma perda de 11,06%, o que mostra que,
independentemente da quantidade de detalhes na embalagem e de sua gramatura as perdas
permanecem correspondentes a de uma maleta.
O próximo modelo de caixa a ser estudado é uma caixa corte e vinco para banana de
20 Kg. A mesma possui gramatura alta e quantidade relativamente baixa de detalhes, o que
neste caso, irá salientar se dentro dos modelos corte e vinco a quantidade de detalhes interfere
significativamente nas perdas por maquinismo.
54
Imagem 23: Caixa de banana para um cliente do interior paulista
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tabela 17: Resultado da compressão em caixa de Banana
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 1110 1118 1115 1112 1109 1110 1117 1115 1109 1110
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 940 933 932 930 944 938 937 940 941 940
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
55
Gráfico 14: Resultados de compressão para caixa de Banana
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
O modelo corte e vinco para bananas ficou na mesma média de perdas dos outros
corte e vincos: 15,48%. Todos os valores caminham para demonstrar que a quantidade de
detalhes não tem relação com a perda por maquinismo.
Para a próxima análise, será utilizada uma caixa corte e vinco para frigorificados de
30 kg. Trata-se de um item que além de uma quantidade relativamente alta de detalhes,
também possui tratamento hidro-repelente.
56
Imagem 24: Caixa de frigorificados para abatedouro do interior paulista
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tabela 18: Resultado da compressão em caixa de Frigorificados
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 1241 1248 1250 1239 1240 1240 1250 1237 1251 1245
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 1050 1050 1049 1058 1059 1058 1056 1050 1054 1049
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
57
Gráfico 25: Resultados de compressão para caixa de Frigorificados
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
O padrão de perda por maquinismo em caixas de corte e vinco se mantém: 15,36%.
Cada vez mais estes valores vão se tornando mais maduros, demonstrando que a quantidade
de detalhes, gramatura do papel e nem o tipo do repelente afetam diretamente o quão grande
será a perda por maquinismo, contudo, o fato da caixa ser corte e vinco faz com que haja um
aumento expressivo em sua perda por maquinismo.
Por último, para consolidar todos os valores, abaixo segue a análise de um item Beg-
in-Box (modelo de caixa onde é acoplado um saco plástico para transporte de óleo; trata-se de
uma maleta com alguns detalhes, vincagem específicas, picotes e tratamento especial:
58
Imagem 26: Caixa Beg-in-Box para multinacional de Óleos vegetais
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Tabela 19: Resultado da compressão em caixa de Óleos vegetais
Chapa Virgem Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Chapa 741 750 749 750 741 742 750 751 744 745
Embalagem Convertida Amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Compressão Embalagem 658 658 655 660 655 654 654 661 661 660
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
59
Gráfico 27: Resultados de compressão para caixa de Frigorificados
Fonte: Elaborado pelo próprio autor (2016).
Encerrando os testes, neste último caso a perda foi de 11,91%, consolidando assim as
perdas existentes e suas diferenças.
5.3 Sintetizando os valores encontrados
Em síntese, já se esperava que houvessem perdas, porém, tais valores nunca foram
levantados, abaixo seguem o compilado geral de tudo que fora analisado:
Perda média por maquinismo geral: 13,73%
Perda média em caixas maleta: 12,09%
Perda média em caixas corte e vinco: 16,32%
60
VI – CONCLUSÃO
Antes de se iniciar o trabalho em questão, já se sabia sobre a existência das perdas
por maquinismo, porém não sabendo o seu real valor, por diversas vezes projetos não
atenderam algumas demandas dos clientes devido a essas perdas não serem mensuradas; ou
em outros casos, projetos eram superdimensionados de modo superar essas perdas. Com os
valores definidos de maneira empírica, é plenamente possível definir a compressão que um
novo projeto deverá ter para atender as necessidades dos clientes sem o mesmo pagar por uma
compressão elevada desnecessariamente.
Com as perdas para cada tipo de material encontradas, estes valores serão agregados
as compressões de todos os novos projetos de modo a aumentar sua resistência somente o
necessário.
Além do valor médio total de perda, também foi levantado que existe uma diferença
entre as perdas nas caixas do tipo maleta e do tipo corte e vinco na faixa de 4,23%; isto é,
existem diferenças em ambos os processos e os mesmos impactam diretamente no quão
grande será a perda por maquinismo.
Também foi constatado que outros fatores como a gramatura do papel, o nível de
detalhes do projeto, tratamento com hidro-repelente e etc., não influenciam ou influenciam
muito pouco nas perdas por maquinismo; ou seja, a única variante que deverá levantada
durante a etapa de projeção da compressão do papal é se a caixa será maleta ou corte e vinco.
Por fim, também está claro que a máquina de conversão tem um impacto ínfimo no
que diz respeito a perda por maquinismo, ao passo que essa não é uma variante no processo
de definição da compressão necessária para projetar materiais de embalagem.
61
VII– REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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hortícolas. 2004. Tese de Doutorado. Faculdade de engenharia mecânica, UNICAMP,
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