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CENTRO UNIVERSITÁRIO LUTERANO DE MANAUS – CEULM
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO II
AMANDA KEZIA COELHO DO CARMO
CARACTERIZAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DA INDÚSTRIA PLÁSTICA DO PÓLO
INDUSTRIAL DE MANAUS (PIM).
.
MANAUS-AM
2015
AMANDA KEZIA COELHO DO CARMO
CARACTERIZAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DA INDÚSTRIA PLÁSTICA DO PÓLO
INDUSTRIAL DE MANAUS (PIM).
.
ORIENTADOR: MSc JOÃO CLAÚDIO FERREIRA SOARES.
MANAUS-AM
2015
Projeto de pesquisa apresentado ao
Centro Universitário Luterano de
Manaus – CEULM, como requisito
para elaboração da monografia de
conclusão do Curso de Engenharia
Mecânica.
Autor (a): Amanda Kezia Coelho do Carmo
Título: Caracterização e desenvolvimento da indústria plástica do Pólo Industrial de Manaus
(PIM).
Natureza: Trabalho de Conclusão de Curso em Bacharel em Engenharia Mecânica.
Instituição: Centro Universitário Luterano de Manaus, Universidade Luterana do Brasil.
Aprovado em: _______/______/______.
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________
Prof. MSc. João Soares (Orientador)
CEULM / ULBRA
_______________________________________
Prof. Saulo Maia Marques
CEULM / ULBRA
_______________________________________
Prof. MSc. Frederico Nicolau Cesarino
CEULM / ULBRA
Esse exemplar corresponde à versão final da monografia aprovada.
DEDICATÓRIA
Dedico еm primeiro lugar а Deus que
iluminou о mеu caminho durante esta jornada.
Agradeço também a meus familiares, amigos e
colegas de curso que me acompanharam
durante essa etapa da minha vida.
AGRADECIMENTOS
Agradeço а Deus por ter me dado força e coragem durante os momentos difíceis enfrentados
no decorrer da realização deste trabalho.
A minha família que sempre esteve ao meu lado, em especial a minha mãe Zilda Coelho.
Aos amigos e colegas de curso que foram essenciais a minha chegada a etapa final de
conclusão de curso.
RESUMO
O presente projeto apresenta uma proposta de caracterizar o setor termoplástico no Pólo
Industrial de Manaus (PIM). Desta forma, visa mostrar o desenvolvimento do setor
termoplástico (PIM), além de apresentar as características da constituição da matéria prima
dos produtos ,assim como suas propriedades químicas, físicas e mecânicas usados na
produção do termoplástico. Sabemos que os processos mais utilizados para obtenção dos
produtos poliméricos são de: extrusão, sopro e a injeção plástica onde se concentra grande
parte das empresas de termoplástico do Pólo Industrial de Manaus (PIM), sendo este um dos
setores mais promissores, devido a sua ampla diversidade em atender diversos segmentos de
manufatura e cadeias de suprimento. É sabido que no Pólo Industrial existe uma demanda de
74 empresas atuante no mercado. Existem outras empresas no Pólo Industrial de Manaus que
produzem produtos plásticos, porém, pela Suframa, atende a demanda eletroeletrônica e
metal-mecânica. Pode-se imaginar os inúmeros proventos que este setor gera, que vão de
empregos diretos e indiretos, tributos para região local e formação de mão de obra qualificada
para atividades do subsetor. A proposta desta revisão bibliográfica é caracterizar o
desenvolvimento do setor termoplástico do Pólo Industrial Manaus (PIM), através de uma
investigação do desenvolvimento mostrados em dados estatísticos da indústria plástica do
Pólo Industrial de Manaus (PIM) nos anos de 2010 até 2014 e processos mecânicos de
moldagem: extrusão, injeção, sopro e matéria-prima tais como: PP, PVC, PET, PC, PEAD,
PEBD, ABS, EPS, EVA, POM, PBT, PA, entre outros. Os dados levantados colaboraram
para ampliação do conhecimento do setor termoplásticos. Ao divulgar e caracterizar este
segmento buscou-se motivar a produção de dados regionais, pois o setor plástico regional é
carente de informações e bibliografias especificas.
Palavras Chave: Pólo Industrial de Manaus (PIM), Termoplásticos.
ABSTRACT
This project presents a proposal to characterize the thermoplastic industry in the Industrial
Pole of Manaus (PIM). This way, it aims to show the development of thermoplastic sector
(PIM). In addition to presenting the establishment of the characteristics of the raw material of
the products, their chemical properties, physical and mechanical using in the production of
thermoplastic. Knowing that the processes most used for obtaining the polymer products are :
extrusion, blow and injection plastic where most of the thermoplastic companies in the
Industrial Pole of Manaus (PIM). This is one of the most promising sectors, due to its wide
range to meet different segments of manufacturing and supply chains. Despite the fact that in
the Industrial Pole there is a demand of 74 companies active in the market, there are other
companies in the Industrial Pole of Manaus that produce plastic products by Suframa that
provides the demand of electronics and metal-mechanics. One can imagine the numerous
income that this sector generates, ranging from direct and indirect jobs, taxes to the local
region and skilled labor training to sub-sector activities. The purpose of this literature review
is to characterize the development of the thermoplastic industry industrial Polo Manaus (PIM)
through an investigation of the development shown by statistics from the plastic industry
Industrial Pole of Manaus (PIM) for the years 2010 to 2014 and mechanical molding
processes: extrusion, injection, blow and raw materials such as PP, PVC, PET , PC, HDPE,
LDPE, ABS, EPS, EVA, POM, PBT, PA and others.The data raised s collaborated to expand
the knowledge of the thermoplastics industry. To disseminate and analyze this segment we
seek to encourage the production of regional data because the regional plastic industry is
lacking in information and specific bibliographies.
Keywords: The Industrial Pole of Manaus (PIM);Thermoplastic.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Faturamento total do PIM versus faturamento do subsetor termoplástico. ................ 9
Figura 2: Faturamento do subsetor termoplástico por destino. ................................................ 10
Figura 3: Aquisição de insumos do subsetor de termoplásticos por origem. ........................... 11
Figura 4: Mão de obra do pólo industrial versus o subsetor de termoplásticos........................ 12
Figura 5: Correlação do faturamento versus a quantidade de funcionários do subsetor de
termoplásticos ........................................................................................................................... 13
Figura 6: Salário médio do pólo industrial versus subsetor termoplástico. .............................. 14
Figura 7: Faturamento do subsetor de termoplásticos versus colaboradores do subsetor de
termoplásticos. .......................................................................................................................... 15
Figura 8:Caraterística da indústria petroquímica da primeira geração de obtenção de
monômeros. .............................................................................................................................. 17
Figura 9: Obtenção de polímeros pela reação de polimerização. ............................................. 17
Figura 10: As três principais moléculas para a produção de alguns dos principais polímeros
comerciais. ................................................................................................................................ 18
Figura 11: Processamento de Polímeros Termoplástico. ......................................................... 21
Figura 12: Processamento de Polímeros Termoestáveis. ......................................................... 21
Figura 13: Gráfico variação de uma de propriedade física geral com aumento da massa molar.
.................................................................................................................................................. 23
Figura 14: As propriedades químicas do homopolímero 1 são diferentes do homopolímero 2 e
dos copolímeros. ....................................................................................................................... 25
Figura 15: Gráfico de uma curva de curva tensão-deformação para um material polimérico. 27
Figura 16: Máquina Extrusora. ................................................................................................. 29
Figura 17: Máquina de injeção por rosca/pistão. ...................................................................... 31
Figura 18: Constituição de uma máquina injetora utilizada na indústria. ................................ 32
Figura 19: Representação do processo de injeção por sopro. ................................................... 35
Figura 20: Processo de injeção por sopro. ................................................................................ 35
Figura 21: Processo de termoformação a vácuo. ...................................................................... 37
Figura 22: Prensa hidráulica usada na moldagem por compressão. ......................................... 38
Figura 23: Ciclo de moldagem por transferência ..................................................................... 39
Figura 24: As quatro etapas do processor rotacional ou rotomoldagem .................................. 40
Figura 25: Processo de Espumação .......................................................................................... 41
Figura 26: Processos utilizados na produção de termoplásticos .............................................. 44
Figura 27: As resinas mais consumidas pelas industrias de termoplásticos ............................. 44
LISTA DE TABELA
Tabela 1: Produtos fornecidos pela MASA DA AMAZÔNIA ................................................. 3
Tabela 2: : Inicio da produção industrial de alguns polímeros comerciais .............................. 18
Tabela 3: Principais tipos de matérias plásticos e suas aplicações. .......................................... 19
Tabela 4: Características físicas e transformações dos termoplásticos e termoestáveis mais
conhecidos. ............................................................................................................................... 22
Tabela 5: Comportamento Mecânico de alguns Polímeros mais comuns ................................ 28
Tabela 6: Faturamento das empresas termoplasticas do Pólo Indústrial de Manaus................ 42
Tabela 7: Aquisão de Insumos de Termoplasticos de 2010 a 2014 ......................................... 43
Tabela 8: Relação da mão de obra no setor termoplásticos ..................................................... 43
LISTAS DE EQUAÇÕES
Equação 1:......................................................................................................................26
Equação 2:.....................................................................................................................27
Equação 3:.....................................................................................................................27
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
PIM Pólo Industrial de Manaus
ZNF Zona Franca de Manaus
PE Polietilenos
PP Polipropileno
PS Poliestireno
PVC Policloreto de Vinil
PET Polietileno Tereftalato
PC Policarbonato
PEAD Polietileno de alta densidade
PEBD Polietileno de baixa densidade
ABS Acrilonitrila butadieno estireno
EPS Poliestireno Expansivo
EVA Poliacetato de Etileno Vinil
POM Poliacetal
PBT Poliéster
PA Poliamida
PTFE Fluoropolímeros
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 1
2 O DESENVOLVIMENTO DO SETOR TERMOPLÁSTICO DO PÓLO
INDUSTRIAL DE MANAUS– (PIM) .................................................................................... 3
2.1 Histórico do Subsetor Termoplástico no Pólo Industrial de Manaus - PIM. ....................... 3
2.2 Contexto Atual do Subsetor de Termoplásticos. .................................................................. 5
2.3 Indicadores de desempenho termoplástico do Pólo Industrial de Manaus durante os anos
de 2010 á 2014. ........................................................................................................................... 8
2.3.2 Soma dos valorares obtidos do Subsetor termoplástico. ................................................. 10
2.3.3 Insumos do setor no subsetor de termoplásticos por mercado. ....................................... 11
2.3.4 Mão de obra do Pólo Industrial versus o subsetor de termoplásticos. ............................. 12
2.3.5 Faturamento versus a quantidade funcionários do subsetor de termoplásticos. .............. 13
2.3.6 Salário médio do Pólo Industrial versus Subsetor Termoplásticos. ................................ 14
2.3.7 Faturamento do subsetor de termoplásticos versus colaboradores do subsetor de
termoplásticos. .......................................................................................................................... 15
3 TECNOLOGIAS DO SETOR TERMOPLÁSTICO ....................................................... 16
3.1 Características da constituição da matéria prima dos termoplásticos ................................. 16
3.2 Classificação dos matérias plásticos ................................................................................... 21
3.3 Propriedades dos polímeros ............................................................................................... 23
3.3.1 Propriedades químicas. ................................................................................................... 24
3.3.2 Propriedades Físicas e Mecânicas. ................................................................................. 25
3.4 Processo de Moldagem do termoplásticos......................................................................... 29
3.4.1 Processamento por extrusão ............................................................................................ 29
3.4.2 Processamento por injeção. ............................................................................................ 31
3.4.3 Processamento por injeção a sopro. ................................................................................ 34
3.4.4 Processamento Termoformação ...................................................................................... 37
3.4.5 Processamento por Compressão e Transferência de massa ............................................ 38
3.4.6 Processo Rotacional ou Rotomoldagem ....................................................................... 40
3.4.7 Processo de Espumação .................................................................................................. 41
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 42
5 CONCLUSÃO ..................................................................................................................... 45
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. 47
SITES PESQUISADOS .......................................................................................................... 49
1
1 INTRODUÇÃO
A realidade da indústria plástica no Brasil vem passando por diversas transformações.
Ao fim da década passada o Brasil alcançou uma média de seis milhões de toneladas/ano de
plásticos transformados, correspondendo a US$ 25 bilhões. Nesse quesito, Paraná, Santa
Catarina e Rio Grande do Sul responderam por 28% das resinas transformadas. Na década de
90 essa participação chegou a 35%. (CANEVAROLO,2002).
Ao sul e ao sudeste, começam a ser acrescentados pequenos pontos do centro-oeste,
nordeste e norte do país, sem, contudo, representar uma modificação significativa. Surgem
pequenos pólos de terceira geração em Goiás, Alagoas é um reforço no já consolidado pólo da
Bahia. O forte peso dos incentivos na ramificação da indústria do plástico para novas regiões
envolve uma infinidade de produtos e todos dependem do crescimento da economia em geral.
Visando o melhor conhecimento e interesse pelo crescimento da indústria plástica no
Pólo Industrial de Manaus, o presente projeto apresenta uma proposta de caracterizar o setor
termoplástico neste Pólo. Esse interesse se faz através de analisar a sua importância para
avaliar soluções, tecnologias nos segmentos de máquinas, equipamentos, transformadores,
ferramentas, embalagens, matéria-prima, periféricos, design e serviços.
Desta forma, esse estudo visa mostrar o desenvolvimento do setor termoplástico
(PIM), além de apresentar as características da constituição da matéria prima dos polímeros,
suas propriedades química, física e mecânicas usados na produção do termoplástico. É fato
que os processos mais utilizados para obtenção dos produtos poliméricos são: extrusão, sopro
e a injeção plástica onde se concentra grande parte das empresas de termoplástico do Pólo
Industrial de Manaus (PIM).
Os produtos plásticos podem ser moldados a partir de vários processos fabricação
como os processos mecânicos de moldagem, onde são usadas diversas resinas poliméricas
como: Polietilenos (PP), Poliestireno (OS), Policloreto de Vinil (PVC), Polietileno Tereftalato
(PET ), Policarbonato (PC), Polietileno de alta densidade (PEAD), Polietileno de baixa
densidade (PEBD), Acrilonitrila butadieno estireno (ABS), Poliestireno Expansivo (EPS),
Poliacetato de Etileno Vinil (EVA), Poliacetal (POM), Poliéster (PBT), Poliamida (PA)
Fluoropolímeros (PTFE). Em formato de grãos essas resinas são aquecidas podendo ser
processadas pelos seguintes métodos: extrusão é um processo de conformação plástica, no
qual, por ação de uma tensão elevada, um material é forçado a passar por meio de uma matriz
2
aberta, produzindo produtos rígidos ou semi-rígidos. Injeção: O processo inicia com a
matéria-prima amolecida pelo calor e sob pressão é injetada através de pequenos orifícios do
molde. Sopro: um processo que consiste em aquecer resina através de uma matriz e ou fieira,
formando uma mangueira quando o molde fecha sobre esta mangueira é introduzido uma
agulha onde o ar é soprado, que força o material a ocupar as paredes ocas do molde, é um dos
processos mais utilizados na produção de garradas PET. Existem outros processos utilizados
na produção de produtos plásticos porém, neste trabalho, destacaremos os citados acima que
são de suma importância para o Pólo Industrial de Manaus (PIM).
O ramo de termoplásticos do PIM é um dos setores mais promissores, devido a sua
ampla diversidade em atender diversos segmentos de manufatura e cadeias de suprimento.
Sabendo que no Pólo Indústrial existe uma demanda de 74 empresas atuante no mercado,
estas são classificadas como indústrias do subsetor termoplásticos. Existem outras empresas
no Pólo Industrial de Manaus que produzem produtos plásticos, porém, pela Suframa, atende
a demanda eletroeletrônica e metal-mecânica.
Em 2002, existiam no Brasil 7.898 empresas no setor de transformação do
plástico, empregando 220.000 pessoas. Classificando-as pelo número de empregados, constatamos que 34%
delas têm até quatro empregados, 37% têm entre cinco e nove, 23% entre 20 e 100, e apenas 5% têm mais de 100
empregados, evidenciando o fato de que a maioria delas são micro e pequenas, normalmente operadas por
núcleos fadares (CANEVAROLO, 2002,p.19).
A proposta desta revisão bibliográfica é caracterizar o desenvolvimento do setor
termoplástico do Polo industrial Manaus (PIM), através de uma investigação do
desenvolvimento mostrados em dados estatísticos da indústria plástica do Pólo Industrial de
Manaus (PIM) nos anos de 2010 até 2014 e apresentação dos resultados obtidos.
Além desta citadas, faremos uma contextualização da indústria plástica no (PIM), pois
é sabido que o nosso estado possui uma carência quanto conhecimento tecnológico. Os dados
levantados colaboraram para ampliação do conhecimento do setor termoplásticos. Assim, ao
divulgar e caracterizar este segmento, buscaremos motivar a produção de dados regionais,
pois o setor plástico regional é carente de informações e bibliografias específicas.
3
2 O DESENVOLVIMENTO DO SETOR TERMOPLÁSTICO DO PÓLO
INDUSTRIAL DE MANAUS– (PIM)
2.1 Histórico do subsetor termoplástico no Pólo Industrial de Manaus - PIM.
Com a proposta de se desenvolver um material bibliográfico do setor plásticos do Pólo
Industrial de Manaus, esta pesquisa abordará uma coleta de dados históricos e atuais, e uma
análise de indicadores de desempenho do termoplástico no PIM no período de 2010-2014.
A Zona Franca de Manaus (ZFM) foi criada pelo projeto do Deputado Federal
Francisco Pereira da Silva de Lei Nº 3.173 de 06 de junho de 1957, como Porto Livre. Seu
projeto foi implementado somente após 10 anos da sua criação em 1967 pelo governo federal
para impulsionar o desenvolvimento econômico da Amazônia Ocidental.
O Pólo Indústrial de Manaus possui aproximadamente 600 empresas responsáveis pela
geração de milhares de empregos locais, sendo a maior fonte de economia da região. Um dos
setores crescentes no PIM é a indústria plástica, sendo que esta já está em atividade há
bastante tempo.
Dentre as principais empresas do ramo plástico no PIM, destacam-se a MASA DA
AMAZÔNIA, SPRINGER PLÁSTICOS, PAMPLÁSTICO, TERMOTÉCNICA, entre outras.
A MASA DA AMAZÔNIA com aproximadamente 34 anos de atuação, desde 1978,
atua no mercado local, com atividades na produção de peças plásticas injetadas, além da
inclusão de acabamento, pintura, tempografia, submontagens e serviços de ferramentaria.
Possui uma unidade matriz dedicada a injeção plástica no distrito industrial 1. A empresa tem
capacidade de produção 2200 toneladas mensais de peças plásticas, destas 8 milhões são
destinadas aos seus clientes, sendo considera a 5ª indústria de injeção plástica do país. A
quantidade de empregos gerados é de 2 mil diretos. A tabela 1, a seguir, relaciona os
principais clientes e produtos feitos pela MASA DA AMAZÔNIA.
Tabela 1: Produtos fornecidos pela MASA DA AMAZÔNIA
CLIENTES SEGMENTO DE
MERCADO
PRODUTOS FORNECIDOS PELA MASA DA
AMAZÔNIA
AOC
Eletroeletrônicos
(TVs LCD, LED,
Monitores)
Gabinetes Frontais e Traseiros, Bases e Componentes
Plásticos Injetados
Springer
Carrier
Condicionadores de
Ar
Painéis, Hélices Radiais e Axiais e Componentes Plásticos
Condicionadores de Ar tipo Janela.
4
Dixtal Equipamentos
Médicos
Gabinetes Frontais e Traseiros, Componentes Plásticos
Injetados
Honda
Veículos
Automotores de
Duas Rodas
Carcaças de Filtro de Ar, Carenagens, Componentes
Plásticos de Acabamento e Peças Técnicas para
Motocicletas.
LG
Eletroeletrônicos
(TVs CRT, LCD e
LED)
Gabinetes Frontais e Traseiros, Bases e Componentes
Plásticos Injetados
NipponSeiki
Velocímetros e
Instrumentos para
Painéis
de Motocicletas
Visores, Carcaças e Componentes Plásticos Injetados.
Nissin Break Sistemas de Freio
para Motocicletas Engrenagens, Coroas e Pinhões de Precisão Injetados
Pace Set Top Boxes Cases, Painéis Frontais, Lentes e Componentes Técnicos
Injetados
Philips
Eletroeletrônicos
(TVs LCD, LED e
Áudio)
Gabinetes Frontais e Traseiros, Compenentes de Áudiso e
Itens Plásticos Injetados
Samsung
Eletroeletrônicos
(TVs LCD, LED,
Condicionadores de
Ar Split e Áudio)
Gabinetes Frontais e Traseiros, Bases, Painéis, Hélices e
Compenentes para Condiconadores de Ar, Áudio e Ítens
Plásticos Injetados
Semp
Toshiba
Eletroeletrônicos
(TVs CRT, LCD e
Plasma)
Gabinetes Frontais e Traseiros, Bases e Compenentes
Plásticos Injetados
Sony Eletroeletrônicos
(TVs LCD e LED)
Gabinetes Frontais e Traseiros e Compenentes Plásticos
Injetados
Technicolor Set Top Boxes Cases, Painéis Frontais, Lentes e Componentes Técnicos
Injetados
Yamaha
Eletronics
Sistema
Eletroeletrônicos
para Motocicletas
Cases para Componentes Eletroeletrônicos
Whirlpool Condicionadores de
Ar Painéis, Hélices Radiais e Axiais e Peças Técnicas.
Fonte : <http://www.masadaamazonia.com.br/content2.php>acessado em 10 de maio de 2015.
A empresa SPRINGER PLÁSTICOS iniciou suas atividades no ano de 1975, com
nome de Tubozin da Amazônia S/A, que tempos depois veio a se tornar Springer Plásticos.
Sua área de atuação inicial dedicava-se a injeção de gabinetes para TV e áudio, atualmente
passou a atender a linha de duas rodas com a injeção de poliuretano, acabamento e montagem
de conjuntos e subconjuntos, otimizando assim, a operação para seus compradores. Com a
capacidade ao mês de produzir 700 toneladas na produção de plástico injetado, conta com
5
uma linha que inclui: montagem, acabamento, pintura, secagem, serigrafia, adesivagem
acabamento gráfico e provimento, até a necessidade de cada comprador.
O inicio da PAMPLÁSTICO começa em São Paulo na década de 20 em uma
marcenaria, na produção de móveis, atendendo o mercado nacional de eletrônicos, produzindo
gabinetes de madeira para rádios. A partir de 1990, a empresa passa atuar somente no subsetor
plásticos, tornando-se umas das mais competentes neste ramo. Na região amazônica inicia
suas atividades 1983, onde a sua demanda está ligada a produção de gabinetes para tvs e
monitores, blue-ray / Set top box ,ar condicionado, fontes de alimentação e componentes
automobilístico.
A TERMOTÉCNICA é uma empresa voltada na produção de EPS (poliestireno
expandido), conhecido popularmente como isopor. Sua inauguração foi em 29 de agosto de
1961 por Hans Dieter Schmidt, sendo considerada líder nacional na produção de EPS (isopor)
na América do Sul. Sua primeira filial foi no estado de Minas Gerais, depois de 5 anos
atuando no mercado fundou a sua TERMOCELL, empresa no segmento para produzir sua
própria matéria prima. O início de suas atividades no Pólo Industrial de Manaus foi no ano de
1996, onde inaugurou uma filial. Sua atuação no mercado visa a produção de embalagens,
cantoneiras, fittocel, termopack, proteção contra choques e proteps (peça usada para proteger
produtos de quaisquer condição de locomoção).
A VALFILM AMAZÔNIA é uma empresa fabricante de filmes esticáveis de
polietileno (Stretch Film), atuando no Pólo Industrial de Manaus desde janeiro de 200. Tem
capacidade de produção que chega a 900 toneladas ao mês. Atualmente possui 70 empregos
diretos e indiretos em Manaus. Na fábrica implantada no PIM, são encontrados equipamentos
de última geração, que asseguram uma produção em longa escala de alta qualidade. Esta
empresa faz parte de rede pertencentes ao grupo Valfilm, que tem cerca de 65% do mercado
brasileiro e Mercosul, líder no setor de filmes plásticos.
2.2 Contexto atual do subsetor de termoplásticos.
Pelo perfil de projetos aprovados em implementação até dezembro 2012 pela zona
franca de Manaus ZNF, o subsetor de matérias plásticos atualmente possui 74 empresas no
Pólo Industrial de Manaus:
1. A ALVES DE SOUZA
2. ALFATEC INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
6
3. AMAPLAST AMAZONAS PLASTICO LTDA
4. AMAZONRECI RECICLAGEM LTDA
5. AMAZON TAPE IND. E COM. DE FITAS ADESIVAS LTDA.
6. AMCOR EMBALAGENS DA AMAZÔNIA S.A
7. AMÉRICA TAMPAS DA AMAZÔNIA S.A
8. ARAFORROS PVCELL INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
9. AVANPLAS POLIMEROS DA AMAZÔNIA LTDA
10. BOREDA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS PLÁSTICAS LTDA
11. CITY PLASTIK IND. E COM. DE PLASTICO LTDA
12. COLORTECH DA AMAZÔNIA LTDA
13. COPLAST – IND. E COM. DE RESÍDUOS PLÁSTICOS LTDA
14. COPOBRAS DA AMAZÔNIA INDUSTRIAL DE EMBALAGENS LTDA
15. COSMOSPLAST IND. COM. DE PLÁSTICOS LTDA
16. COSMOSPLAST INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE PLÁSTICOS LTDA
17. ECOFIBRA IND. E COM. DE COMPOSITOS LTDA
18. ECOPACK EMBALAGENS RECICLÁVEIS LTDA
19. EMPRESA AMAZONENSE DE PLÁSTICOS LTDA
20. ENGEPACK EMBALAGENS DA AMAZÔNIA LTDA
21. ENPLA MANAUS INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS LTDA
22. FITAS FLAX DA AMAZÔNIA LTDA
23. FORMAPACK EMBALAGENS PLÁSTICAS LTDA.
24. FOXCONN DO BRASIL IND. E COMÉRCIO DE ELETRÔNICOS LTDA -
FILIAL
25. GELOCRIM INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE GELO LTDA
26. GREIF EMBALAGENS INDUSTRIAIS DO AMAZONAS LTDA
27. INDÚSTRIA DE EMBALAGENS PLÁSTICAS DA AMAZÔNIA LTDA
28. ISOAMAZON – INDÚSTRIA COMÉRCIO DE ARTEFATOS PLÁSTICOS
LTDA - EPP
29. KNAUF ISOPOR DA AMAZÔNIA LTDA
30. KORETECH EMBALAGENS DA AMAZÔNIA LTDA
31. KRAFOAM DA AMAZÔNIA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS LTDA
32. LANAPLAST INDÚSTRIA DA AMAZÔNIA LTDA
33. LEST PLAST INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE RECICLADOS LTDA
7
34. LITE-ON MOBILE INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE PLÁSTICOS LTDA
35. LOCOMOTIVA DA AMAZÔNIA IND. E COM. TEXTEIS INDUSTRIAIS
LTDA
36. MADEFORMING INDUSTRIAL DE PLÁSTICOS LTDA
37. MANULI DA AMAZÔNIA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS LTDA
38. MARFEL INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE PLÁSTICOS LTDA
39. MASA DA AMAZÔNIA LTDA
40. M B BARROSO DA SILVEIRA - ME
41. METALMA DA AMAZÔNA S/A
42. MICROJET PLASTICOS DE PRECISÃO LTDA
43. NACIONAL FILME DA AMAZÔNIA INDÚSTRIA S/A
44. ORION INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS LTDA
45. PENTECH INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS DA AMAZÔNIA LTDA
46. PLASMETALLO INDÚSTRIA DE COMPONENTES PLASTICOS E
METALICOS LTDA
47. PLÁSTAPE INDÚSTRIA DE FITAS E PLÁSTICOS LTDA
48. PLÁSTICOS MANAUS LTDA
49. PLASTIPAK PACKAGING DA AMAZÔNIA LTDA
50. POLYNORTE IND. E COM. DE EMBALAGENS LTDA
51. PRESTIGE DA AMAZÔNIA LTDA
52. PRISMATIC DA AMAZÔNIA INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
53. PROCOATING INDUSTRIAL DE LAMINADO DA AMAZÔNIA LTDA
54. PT INDÚSTRIA DE EMBALAGENS PLÁSTICAS LTDA
55. R.S. INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE PLÁSTICOS LTDA
56. R & B PLÁSTICOS DA AMAZÔNIA LTDA
57. RAFIAM INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE EMBALAGENS DA AMAZÔNIA
LTDA
58. RAVIBRAS EMBALAGENS DA AMAZÔNIA LTDA
59. REPLASTICOS INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
60. RHEMA FILMS IND, E COM. DE PELÍCULAS SOLARES LTDA
61. SFPK POLIMEROS PLÁSTICOS DA AMAZÔNIA LTDA
62. SILVER INDÚSTRIA E COMÉRCIO DE ACESSÓRIOS PARA
CONSTRUÇÃO CIVIL LTDA.
8
63. SPRINGER PLÁSTICOS DA AMAZÔNIA S.A
64. TAINAN INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
65. TECHIT IND. E COM. DE EQUIP. E ACESSÓRIOS PARA BELEZA LTDA.
66. TERMOTÉCNICA DA AMAZÔNIA LTDA
67. TESA BRASILLTDA
68. TETRAPLAST DA AMAZÔNIA INDUSTRIAL LTDA
69. THOTEN PAC IND. COM. IMP. EXP. LTDA
70. TRACAJÁ – INDÚSTRIA PLÁSTICA LTDA
71. TUTIPLAST INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
72. VALFILM AMAZÔNIA INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA.
73. VIDEOLAR S.A - FILIAL
74. VULCAPLAST INDÚSTRIA DA AMAZÔNIA LTDA
Fonte:l<www.ahkbrasilien.com.br/fileadmin/ahk_brasilien/download_dateien/CIM/Lista_Empresas_em_Manaus-2013.pdf> acessado 20 de maio de 2015.
Os produtos fabricados por estas empresas atendem as demandas locais e de outras
fábricas. Entre os principais produtos destacam-se: tubos plásticos rígidos e polímeros de
cloreto de vinila, garrafões, garrafas, frascos, pet para recipiente, chapa, folha, tira, fita,
película de plástico (exceto de poliestireno expansível e auto-adesiva), matéria plástica em sua
forma primária, poliacetais, peças plásticas moldadas por injeção, subconjunto plástico para
telefonia celular, composto de gabinete plástico, teclado, peças para veículo de duas rodas,
peças para bens de informática, canetas, lapiseiras, partes para aparelhos receptores,
radiodifusão, televisores, artigo de poliestireno expansível, blocos para construção civil, entre
outros produtos.
2.3 Indicadores de desempenho termoplástico do Pólo Industrial de Manaus durante os
anos de 2010 á 2014.
Para começar a discutir o desempenho do setor termoplástico nos anos de 2010 a
2014, considera-se que os dados que serão apresentados sinalizaram de forma global, o
desempenho das indústrias do Pólo Industrial Plástico de Manaus. Esse tipo de análise é de
suma importância para que se tenha uma visão das atividades e das necessidades deste
mercado, utilizando estes indicadores será possível, em um futuro próximo, melhorias e
benfeitorias para este mercado, além de propor intercessões sobre as informações que sejam
necessárias pelos indicadores dos anos correspondente a 2010 a 2014.
9
2.3.1 Relação do faturamento do Pólo Industrial de Manaus versus o subsetor
termoplástico.
A Figura 1 representa o faturamento de todo o Pólo Industrial no ano de 2010 que foi
de 35 bilhões, e em 2011 houve um aumento no faturamento para 41 bilhões. Comparando-se
com subsetor plástico, verifica-se que nos anos de 2010 e 2011 obteve-se um aumento
proporcional das demais fábricas da zona franca. Já o faturamento em 2010 foi de 1,8 milhões
passando para 2 milhões 2011.
Nos períodos de 2012 a 2014 tivemos um decrescimento quanto a arrecadação de
2011, tanto nas indústrias da zona franca quanto a setor plástico. A queda da arrecadação foi
bastante expressiva, porque houve pequeno crescimento. Porém, no ano de 2014 as indústrias
termoplásticas tiveram crescimento no faturamento, enquanto que nas demais empresas da
zona franca o faturamento esta em queda.
Fonte: Suframa, 2014.
Figura 1: Faturamento total do PIM versus faturamento do subsetor termoplástico.
10
2.3.2 Soma dos valorares obtidos do subsetor termoplástico.
O faturamento do subsetor de termoplásticos nos anos de 2010 a 2014 pode ser visto
na Figura 2. Foram citadas todas as somas dos valores obtidos tanto internacional, nacional e
regional. Verificou-se que em 2010 o valor obtido para mercado exterior foi US$ 8.385.216,
os valores para os anos seguintes são crescentes até o ano 2012, chegando a US$ 13.893.985.
A queda no faturamento acontece de 2013 a 2014 com valores que vão de US$ 9.193.078 a
US$ 4.186.465.
No mercado nacional temos a seguinte situação: no ano de 2010, o mercado local ganhou
US$ 1.232.409.816, ocorrendo aumento nos valores obtidos para 2011 chegando a US$
1.285.928.818. Em 2012 foram US$ 1.160.703.951; no ano de 2013 houve aumento na soma
dos valores de faturamento passando a US$ 1.309.571.371 e, em 2014, o subsetor
termoplástico continuou em crescimento com valor de US$ 1.346.688.703.
No Pólo Industrial de Manaus os valores obtidos para 2010 são de US$ 569.706.115,
valor máximo do faturamento no pólo plástico está relacionado ao ano de 2011 chegando a
US$ 696.489.625, nos anos seguintes correspondentes a 2012 e 2013, os valores ficaram em
posição inferior a 2011, apenas em 2014 verificou-se um crescimento no subsetor chegando
a US$ 522.349.654.
Fonte: Suframa, 2014
Figura 2: Faturamento do subsetor termoplástico por destino.
11
2.3.3 Insumos do setor no subsetor de termoplásticos por mercado.
A matéria obtida no âmbito internacional, nacional e regional está relacionada na
Figura 3. Para o mercado internacional, analisa-se o valor em 2010 de US$ 405.913.734. Nos
anos de 2011 a 2012 verificou-se queda passando para US$ 517.640.127. Em 2013 ocorreu o
maior crescimento obtendo-se o valor de US$ 605.146.013, para o valor de US$ 542.531.814.
No mercado nacional analisa-se os valores dos insumos que são de US$ 389.893.009, para
2010, verificando-se este o maior valor comparado para os seguintes 2011, 2012, 2013; e em
2014 o valor de US$ 389.893.009.
O mercado local obteve-se o seguinte valores: US$ 111.073.926 para o ano 2010, em
2011 ocorreu alta em US$ 135.666.204 e queda em 2012, passando a US$ 113.214.973. Em
2013 verificou-se US$ 161.564301. O maior rendimento em insumos ficou no ano de 2014
chegando ao valor de US$ 186.890.152.
Fonte: Suframa, 2014.
Figura 3: Aquisição de insumos do subsetor de termoplásticos por origem.
12
2.3.4 Mão de obra do Pólo Industrial versus o subsetor de termoplásticos.
A relação da quantidade de mão de obra do Pólo Industrial de Manaus no ano de 2010
foi de 92.863 funcionários, durante o período de 2011 até 2014. A alta no crescimento da
mão de obra foi gradativo, chegando-se a quantidade de maior demanda no de 2014 com
113.775 funcionário.
No pólo plástico em 2010, analisando-se o quadro de funcionários, o resultado foi de
9.824, em 2011 os dados relevados na figura 4. A Figura mostra o aumento na quantidade da
mão de obra que ficando em 10.444 funcionários. Para os ano de 2012 e 2013 a mão de obra
do setor termoplásticos reduzia-se. Comparando com o ano de 2011 para 2014, a quantidade
de funcionários voltou ter uma taxa de crescimento em 10.106.
Fonte: Suframa, 2014.
Figura 4: Mão de obra do pólo industrial versus o subsetor de termoplásticos.
13
2.3.5 Faturamento versus a quantidade funcionários do subsetor de termoplásticos.
Analisando a Figura 5 que representa a quantidade de todos valores obtidos e a
quantidade de funcionários para ano de 2010. A mão de obra ficou em 9.824, e o faturamento
no valor de US$ 1.810.501.147. Se comparado ao ano de 2011, ocorreu uma taxa de
crescimento tanto na mão de obra quanto no faturamento. Analisando-se valores de 10.444 em
relação a quantidade de funcionários e o somatório dos ganhos obtidos foram de: US$
1.992.752.954,.
Nos anos de 2012 e 2013, comparando-se com o ano anterior, tanto faturamento
quanto na mão de obra houve queda em seus valores, porém em 2014, o mercado do subsetor
termoplástico subiu para 10.106 o número de funcionários e o faturamento foi de US$
1.873.224.822.
Fonte: Suframa, 2014.
Figura 5: Correlação do faturamento versus a quantidade de funcionários do subsetor de
termoplásticos
14
2.3.6 Salário médio do Pólo Industrial versus subsetor termoplásticos.
A Figura 6 relata os valores dos salários médios tanto no pólo industrial quanto no
setor de termoplásticos, analisando-se que no de 2010 o salário médio no pólo industrial de
Manaus ficou em US$ 1.767 / Funcionário. Se comparado ao ano seguinte, verifica-se o
crescimento de US$ 1.954 / funcionário. No ano de 2012 ocorre uma queda no salário para
US$ 1.832 / Funcionário , em 2013 e 2014 o salário médio permaneceu em baixa no
rendimento, com valores de US$ 1.741 / Funcionário.
No subsetor de termoplásticos obteve-se o valor médio no ano de 2010 ficando-se em
US$ 1.428/ funcionário, verificando-se os anos de 2011 e 2012 para subsetor de
termoplásticos o valor médio salarial foi em torno de US$ 1.565 / funcionários, nos seguintes
2013 e 2014 houve queda salarial em torno de: US$ 1.413 / Funcionário.
Fonte: Suframa, 2014
Figura 6: Salário médio do pólo industrial versus subsetor termoplástico.
15
2.3.7 Faturamento do subsetor de termoplásticos versus colaboradores do subsetor de
termoplásticos.
A figura 7 representa a relação de faturamento do setor de termoplásticos versus a
quantidade de colaboradores. No ano de 2010 analisando-sea quantidade de funcinários
temos 9.824, o total de ganhos esteve em US$ 1.810.501.147. Para 2011 os mesmo dados
obteve-se o faturamento de 10.444 funcionários para US$ 1.992.752.954. Os anos seguintes
2012 e 2013, ocorreram quedas sucessivas no subsetor e os valores mínimos ficaram em:
9.904 funcionários e o faturamento foi de US$ 1.835.643.594. Para 2014,comparando-se aos
anos de 2012 e 2013, subsetor conseguiu novamente crescimento, ficando 10.106
colaboradores e total de ganhos de US$ 1.873.224.822.
Fonte: Suframa, 2014
Figura 7: Faturamento do subsetor de termoplásticos versus colaboradores do subsetor
de termoplásticos.
16
3 TECNOLOGIAS DO SETOR TERMOPLÁSTICO
3.1 Características da constituição da matéria prima dos termoplásticos
Os plásticos, tem o nome originário do grego “plastikos” que significa - capaz de ser
moldado, são materiais sintéticos ou derivados de substância naturais, geralmente orgânicas,
obtidas, atualmente, em sua maioria, a partir dos derivados de petróleo. A expansão se deve,
principalmente, por suas principais características, que são: baixo custo, peso reduzido,
elevada resistência, variação de formas e cores, além de apresentar, muitas vezes, um
desempenho superior ao do material antes utilizado.
Os materiais plásticos são compostos de resinas naturais ou sintéticas que, através de
pressão e calor, podem fluir e adquirir uma forma determinada, isso se refere a definição
oficial de "materiais plásticos' pela SPE –Society of Plastics Engineers (Sociedade dos
Engenheiros do Plástico), dos EUA (HARADA, 2004).
A maioria dos materiais plásticos é de natureza orgânica, tendo como principal
componente o Carbono adicionado aos elementos Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio e Cloro.
Como simples exemplos, damos a fórmula química dos polímeros mais consumidos e a base
da matéria-prima do polímero, que são os monôrneros ( HARADA, 2004).
De todos os produtos naturais, o petróleo é a fonte mais importante. Por meio da
destilação fracionada do óleo cru, várias frações podem ser obtidas (GLP, nafta, gasolina,
querosene, óleo Diesel, graxas parafínicas, óleos lubrificantes e, por fim, piche), sendo que a
fração de interesse para polímeros 6 o nafta. Este, após um uahng térmico apropriado (pirólise
a aproximadamente 800°C e catálise), gera várias frações gasosas contendo moléculas
saturadas e insaturadas. As moléculas insaturadas (etileno, propileno, butadieno, buteno
isobutileno, etc.) são separadas e aproveitadas para a síntese de polímeros. A Figura 8 a seguir
mostrou-a esta sequencia, característica da indústria petroquímica de primeira geração isto é,
de obtenção dos monômeros (CANEVAROLO,2002).
A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de
repetição).Assim, um polímero é uma macromolécula composta por muitas (dezenas de milhares) de unidades
de repetição denominadas meros, ligadas por ligação covalente. A matéria- polímero é o monômero, isto é,
uma molécula com uma (mono) unidade de repetição. Dependendo do tipo do monômero (estrutura química),
do número médio de meros por cadeia e do tipo de ligação covalente, poderemos dividir os polímeros em três
grandes classes: Plásticos, Borrachas e Fibras (CANEVAROLO, 2002,p.21).
17
Fonte: Canevarolo, 2002
Os plásticos são parte da família dos polímeros formados
por macromoléculas caracterizadas pela repetição de sucessivas unidades químicas simples,
os monômeros, sendo que estas unidas são ligadas entre si por reações químicas chamadas
de reações de polimerização. O grau de polimerização é o número de meros da cadeia
polimérica. Quando há mais de um tipo de mero na composição do polímero, este é designado
por copolímero, e os monômeros que lhe dão origem comonômeros. Em reação de
polimerização, tal como ocorre na Química Orgânica em geral, o encadeamento das unidades
monoméricas pode ser feito na forma regular, cabeça-cauda, ou na forma cabeça-cabeça,
cauda-cauda, ou mista. Como segue nos exemplos apresentados na figura 9.
Fonte: < http://www.abiplast.org.br/site/os-plasticos>acessado> em 19 outubro de 2015
Figura 8:Caraterística da indústria petroquímica da primeira geração de obtenção de
monômeros.
Figura 9: Obtenção de polímeros pela reação de polimerização.
18
A seguir abordaremos as três principais reações de produção dos polímeros para
indústria plástica na figura 10 e na tabela 2, mostraremos os anos de surgimento de alguns
polímeros comerciais.
Fonte: Canevarolo, 2002.
Fonte: Canevarolo, 2002.
Figura 10: As três principais moléculas para a produção de alguns dos principais polímeros
comerciais.
Tabela 2: : Inicio da produção industrial de alguns polímeros comerciais
19
A tabela 3 apresentará os principais matérias plásticos e suas aplicações na produção
industrial do ramo plástico.
Tabela 3: Principais tipos de matérias plásticos e suas aplicações.
PEBD
Recobrimento de fios e cabos, revestimento de Tetra Pak
Filmes para alimentos, filmes termo contráteis, sacarias em geral
Filmes para empacotamento automático de leite, suco, iogurte
Frascos, tampas, filmes agrícolas
PEAD
Garrafeiras, peças técnicas, recipientes para alimentos, brinquedos
Tampas para bebidas, caixas de uso geral, coletores de lixo
Frascos para alimentos, cosméticos, higiene e limpeza
Back sheet de absorventes higiênicos e fraldas
PP HOMO
Peças de parede fina, caixas de DVD, brinquedos, eletrodomésticos
Tampas com lacre, flip-top, utilidades domésticas de parede fina
Embalagens transparentes para alimentos e cosméticos
Frascos; copos e pratos descartáveis; chapas planas e corrugadas
Fibras para tapetes, filmes para balas e bombons
PS cristal
Brinquedos
Materiais escolares/ de escritório
Embalagens descartáveis (pratos, copos, talheres)
ABS
Eletrônicos
Eletrodomésticos (carcaças de liquidificadores, processadores, mixers, batedeiras etc.)
Automobilística – grades, retrovisores, painéis etc.
PVC
Filmes para embalar alimentos
“Couro” sintético para confecção de bolsas, revestimentos de estofados
Calçados/solados
Brinquedos: bolas, bonecos, piscinas (infláveis em geral)
Construção civil: pisos laminados, perfis, tubos e conexões, forros, esquadrias de portas e
20
Fonte < http://www.abiplast.org.br/site/os-plasticos>acessado em 21 novembro de 2015
janelas.
Medicina: cateteres, bolsas para sangue, mangueiras.
Cartões magnéticos
Lonas
Mangueiras para líquidos diversos e gases
Indústria automobilística
PC
Faróis e lanternas
Saltos de sapatos
Lentes para semáforos
Embalagens
DVDs
PET
Garrafas para bebidas em gera
Frascos para alimentos, cosméticos e produtos de limpeza
Peças para eletrodomésticos e eletrônicos
PBT
Automobilística: peças do sistema de freio, peças do cinto de segurança, painéis etc.
Eletrônicos: interruptores, teclados, comutadores, soquetes, tomadas.
Eletrodomésticos: cabos, peças de aspiradores de pó, de liquidificadores, processadores,
mixers, cafeteiras etc.
PA
Eletrônicos
Automobilística: tampas do tanque de combustível, do radiador, dos reservatórios de água, óleo
e fluido de freio, mangueiras para transporte de combustível, filtros, calotas, hélices de
ventiladorpainéis, coletor de ar, sistema de combustível.
Peças técnicas: bombas, válvulas, polias, engrenagens
Têxtil: tecidos sintéticos, tapetes
Monofilamentos: cerdas, fios para pesca, cabelo para boneca, cabelo para peruca
PMMA
Faróis, lanternas, triângulos de segurança (automobilística)
Construção civil: pias, cubas, tampas de vasos sanitários, peças decorativas
Lentes de contato
Lentes de óculos
Displays para propaganda
Luminosos para propaganda
Aquários
Próteses dentárias
Visores em máquinas e equipamentos
21
3.2 Classificação dos matérias plásticos
A matéria prima dos plásticos é divida em duas grandes classificações que são
termoplásticos e termoestáveis. Atualmente os materiais plásticos vêm sendo utilizados há
bastante tempo em substituição a diversos tipos de materiais como o aço, o vidro e a madeira
devido as suas características que são: baixo peso, menor custo, elevadas resistências
mecânica e química, facilidade de aditivação e ainda por serem 100% recicláveis.
O termoplástico na figura 11, é caracterizado por estrutura química que, quando
aquecida, pode ser moldada sem alterar sua estrutura química. Esta pode ser novamente
resfriada e aquecida ganhando um novo aproveitamento. Exemplos de termoplásticos:
Polietileno, Polipropileno, Poliestireno de uso geral, policloreto de vinila entre outros (
HARADA, 2004).
Fonte: Harada, 2004
.Os termoestáveis na figura 12, tem como características de serem amolecidos ao
passar por aquecimento, sendo posteriormente moldados. Porém, esse processo leva a uma
transformação química na qual a sua estrutura não pode ser retornada na forma do estado
original, impedindo a sua reutilização. Exemplos de termoestáveis: Fenol-Formol aldeído,
Poliéster, Melamina-Formolaldeído entre outros.
Fonte: Harada, 2004.
Figura 11: Processamento de Polímeros Termoplástico.
Figura 12: Processamento de Polímeros Termoestáveis.
22
A tabela 4 mostrará as informações quanto o nome genérico, abreviatura do
polímero, o peso específico, a temperatura de transformação e a temperatura máxima de
resistência no serviço solicitado.
Tabela 4: Características físicas e transformações dos termoplásticos e termoestáveis mais
conhecidos.
Fonte: Harada, 2004
Os matérias plásticos mais consumidos atualmente para atender a demanda industrial
são os Polietilenos (PE), Polipropileno (PP), Poliestireno (PS), Policloretos de vinila (PVC) e
os Poliésteres (PET), sendo chamados de 1commodities devido à grande produção e aplicação
destes materiais. Existem outros tipos de materiais plásticos que são produzidos em escala
menor devido ao seu alto custo e aplicações específicas e são chamados de plásticos de
especialidade ou engenharia, são eles as Poliamidas (PA), os Policarbonatos (PC), os
Poliuretanos, (PU, TPU, PUR), os Fluoropolímeros (PTFE), entre outros.
1A expressão “commodites” é um termo da língua inglesa (plural commodities), que significa mercadoria.
Utilizado nas transações comerciais de produtos de origem primária na bolsa de valores.
23
3.3 Propriedades dos polímeros
Os polímeros possuem propriedades tão características principalmente de sua alta
massa molecular. Quanto maiores as macromoléculas, melhores suas propriedades mecânicas.
Polímeros de interesse industrial apresentam geralmente massas moleculares médias
superiores a 10.000. Por serem muito longas, estas cadeias se entrelaçam formando um
emaranhado que interage fortemente. Cada material possui características com um conjunto
de propriedades que permite identifica-las e diferenciá-las umas das outras. Cada substância
que compõem o material ao ser submetida a agentes como: luz, calor, umidade entre outros.
Apresentará comportamento diferente que conhecemos com propriedades das substâncias
(PEREIRA, 2009).
Diversas propriedades físicas são subordinadas ao tamanho da molécula, isto é, sua
massa molar. Como os polímeros geralmente envolvem um larga faixa de valores de massa
molar, é de se aguardar uma grande variação em suas propriedades. Alterações no
comprimento da molécula, quando pequena, provocam variadas mudanças nas suas
propriedades físicas. Estas alterações tendem a ser menores com o aumento do tamanho da
molécula, sendo que para polímeros as diferenças ainda existem, mas são pequenas. Isso é
utilizado, produzindo-se em escala industrial vários tipos (grandes) de polímeros, para
atender às necessidades peculiares de uma dada aplicação ou técnica de processamento. Na
Figura 13 veremos o gráfico que mostra a variação de uma de propriedade física geral com
aumento da massa molar (PEREIRA,2009).
Fonte: Canevarolo, 2002
Figura 13: Gráfico variação de uma de propriedade física geral com aumento da massa
molar.
24
3.3.1 Propriedades químicas.
As propriedades químicas estão relacionadas a sua usabilidade e suas aplicações: a
resistência a oxidação é encontrada devido a constituição da ligações formadoras do polímero
e essa mais encontrada nas macromoléculas saturadas (somente presença de ligações
simples), como exemplo: poliolefinas. Nos polímeros de cadeia carbônica insaturados
(apresentam duplas ligações), a oxidação ocorrer através dessas insaturações, quebrando as
ligações duplas, e consequentemente, reduzindo a resistência mecânica do material. Quando
existe carbono terciário na cadeia esse baixará a resistência à oxidação. Resistência a água e
ácidos e bases, esses o contato com ácidos de forma geral, causará total ou parcial destruição
das moléculas poliméricas, se caso existir nelas grupos sensíveis à reação com ácidos, por
exemplo, as resinas melamínicas e produtos celulósicos. As soluções alcalinas ou básicas, em
maior ou menor concentração, são bastante agressivas a polímeros cuja estrutura apresenta
grupos carboxila, hidroxila e éster. Podemos citar as resinas fenólicas e epoxídicas. Os
poliésteres insaturados são facilmente atacados por produtos alcalinos. Isto dependerá da
constituição química de cada material polimérico e a resistência a ação das radiações
ultravioletas que fazem a cadeia carbônica insaturadas serem rompidas devido á baixa
resistência a essa radiações, pois é sabido que são absorvidas, gerando radicais livres quando
colocados em presença a luz solar. Isso levará a mudança da sua estrutura devido rompimento
das ligações duplas (CARIES,2009).
Os monômeros encontrados em muitos plásticos incluem compostos orgânicos como
etileno, propileno, estireno, fenol, formaldeído, etilenoglicol, cloreto de vinil e acetonitrila.
Por existirem tantos monômeros distintos que podem ser combinados de várias formas
diferentes,é possível fazer inúmeros tipos de plásticos.(CARIES,2009).
Em suma, na figura 14 verificamos que as principais propriedades químicas estão
relacionadas ao tipo de monômero(s) que o formam. As propriedades químicas do
homopolímero 1 são diferentes do homopolímero 2 e dos copolímeros. Quanto à estrutura da
cadeia polimérica as propriedades químicas a polímeros de cadeia simples é diferente a
polímeros com estrutura ramificada.
25
Fonte:< http://ciencia.hsw.uol.com.br/plastico2.htm > acessado em novembro de 2015
3.3.2 Propriedades Físicas e Mecânicas.
Podemos destacar também as características físicas como solicitação estáticas: Tração
e incluindo fluência a relaxação de tensões; compressão; flexão; impacto; dureza. Solicitações
mecânicas nas cadeias poliméricas . Não deixando de destacar que cada material possui calor
específico e a quantidade de energia térmica que eleva a 1°C a unidade de massa do material.
Os metais apresentam valores muito baixos (menores que 0,1 cal/g°C); para os plásticos
variam de 0,2 cal/g°C a 0,5 cal/g°C (MANRICH,2005).
A densidade da cadeia polimérica geralmente é baixa variando 0,9 e 1,5 g/cm3, a
presença de grupos halogênados determina densidade maiores. Outra propriedade que
podemos citar é a estabilidade dimensional é que usada em técnicas quando temos cadeia
polimérica altamente cristalina, a estabilidade estrutural também é elevada, pela dificuldade
de ser ter a destruição de ligações ordenadas, que resultam organização rígida da molecular
(MANRICH,2005).
Propriedades térmicas: Transição térmica, temperatura de fusão do grão, calor
específico do material polímero, condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica.
Além das propriedades ópticas que são a transparência e o índice de refração, propriedades
elétricas agrupadas em: constante dielétricas; resistividades volumétrica superficial; rigidez
dielétrica; fator potência; fator de dissipação.
Figura 14: As propriedades químicas do homopolímero 1 são diferentes do homopolímero 2 e
dos copolímeros.
26
Propriedades reológicas subdividas em: tensão deformação; tensões normais taxa de
cisalhamento; tensão de cisalhamento; viscosidade; índice de fluidez; índices de potências;
escoamento do fluido em canais; curvas PvT (MANRICH,2005, P.51).
O comportamento de deformação mecânica dos polímeros está fundamentado na
viscosidade desses matérias. O termo viscoelasticidade está associada à resposta elástica e
viscosa, simultânea ou não, apresentada pelo polímeros. A resposta elástica, como ferro
fundido, é aquela que ocorre deformação instantânea de corpo sobre solicitação (MANRICH,
2005, P. 51).
As propriedades mecânicas dos sólidos elásticos podem ser descritas pela lei de
Hooke, que afirma que ao aplicar-se uma tensão σ ao material, se verifica uma deformação ε
que lhe é proporcional, Assim quando temos a tensão independente da velocidade de
deformação, esta tensão σ é retirada, o corpo recupera completa e instantaneamente a sua
forma inicial conforme a equação 1:.
O comportamento mecânico de um polímero, ou seja, sua deformação e as
características de escoamento é de extrema importância para a determinação da
funcionalidade do produto final.
Os termoplástico atendem a estas característica quando sua estrutura passa por
processo de aquecimento e esfriamento para ganho da estrutura polimérica.
σ = Eε (1)
Em que E é o módulo de Young.
A seguir a figura 15 mostrará a representação de um material polimérico sofrendo
solicitações mecânicas de tensão e deformação. Sabendo-se que esse comportamento
mecânico é de suma utilidade pois a sua deformação e as características de escoamento são de
extrema importância para a determinação da funcionalidade do produto final.
27
Fonte:CALLISTER,1991
As propriedades dos líquidos,, são estudadas pela lei de Newton. Onde um fluido
Newtoniano não consegue suportar deformações e a resposta instantânea a uma tensão é o
escoamento viscoso. A tensão é independente da deformação, mas proporcional à velocidade
de deformação mostrado na equação 2:
σ =η. dt / dε (2)
Em que η é o coeficiente de viscosidade.
Para os polímeros suas características são intermediárias entre sólido e um líquido,
tanto sofre comportamento por Hookeano ou Newtoniano. Se aplicarmos uma força de tensão
durante o intervalo de tempo provocará um escoamento viscoso que levará a uma deformação.
Ou quando esta força for aplicada rapidamente este material sofrerá apenas uma deformação
na qual não dará tempo a uma permanente deformação, resultando a forma inicial por
plasticidade.
Não deixando de destacar que, quando solicitada a esforços de cargas,a cadeia
polimérica passa por alongamento e a fórmula dá corpo de prova conforme é mostrada na
equação 3:
(3)
Figura 15: Gráfico de uma curva de curva tensão deformação para um material polimérico.
28
A representação do Lo na fórmula descrita representa a distância entre duas marcas
paralelas ou iniciais entre garras. L= L - Lo, L significa distâncias entre as marcas após a
deformação do material estudado.
A tabela 5 a seguir mostrará o comportamento mecânico de alguns polímeros mais
comuns usado em processos industriais, a densidade relativa do material polimérico, módulo
de tração, o limite de resistência á tração, o limite de escoamento e alogamento na fratura do
polímero.
Fonte: CALLISTER,1991
Tabela 5: Comportamento Mecânico de alguns Polímeros mais comuns
29
3.4 Processo de Moldagem do termoplásticos.
No Brasil os processos de obtenção mais importantes para produtos poliméricos são:
extrusão, injeção, sopro e termoformação. Neste trabalho de estudo de caso daremos ênfase
aos processos de extrusão, injeção e sopro.
3.4.1 Processamento por extrusão
A extrusão é um processo de conformação plástica, no qual, por ação de uma tensão
elevada, um material é forçado a passar por meio de uma matriz aberta, provocando uma
resolução da secção transversal (WILLIAM e JAVAD, 2010).
Na figura 16 podemos verificar que a matéria-prima é aquecida, amolecida e sua
saída é forçada para uma matriz instalada no equipamento chamada rosca extrusora,
produzindo um produto que mantem a sua forma ao longo de sua extensão, após seu
resfriamento. Sua aplicação: fabricação de produtos flexíveis, como embalagens, sacolas,
sacos e bobinas também conhecidos como filme, após o processo de extrusão, podem ser
modelados no produto final com soldas e cortes e produtos rígidos ou semi-rígidos, como
tubos, perfis, mangueiras e chapas.
Fonte: PEREIRA, 2009
Neste processo os polímeros utilizados por grãos, estes são: Polietileno de alta
densidade, Polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, PVC e ABS.
As partes mais importantes de extrusoras e injetoras são as roscas e os barris, ou
canhões, porque aí é que ocorre tanto a homogeneização como a plastificação dos sistemas poliméricos ou dos
compostos. Obviamente, a matriz (extrusora) e o molde (injetora) dessas máquinas possuem fundamental
Figura 16: Máquina Extrusora.
30
importância para a moldagem do polímero. Tanto as roscas quanto os canhões devem ser construídos com
materiais resistentes à corrosão e ao desgaste. Mesmo assim, essas partes possuem um vida útil relativamente
curta, principalmente quando se usa composto mais abrasivo. Canhões para plastificação de polímeros
convencionais, sem carga ou fibra, chegam a durar de 4 a 10 anos, enquanto que as roscas alcançam um vida útil
de 2 a 6 anos, necessitando de recondicionamento ou substituição após esse tempo. Canhões e roscas
convencionais, utilizados para prepara compostos carregados com fibras de vidro, duram de 6 meses a um ano e
meio apenas (considerando trabalho contínuo durante esse tempo) (Manrich, 2005,p.155).
As possíveis falhas na fabricação do produto são: Filmes com variação de espessura, projeto da matriz inadequado, temperatura da matriz não uniforme, muito baixa ou alta, vazão não uniforme, resina contaminada, resina degrada, matriz/rosca sujos, rugosidade e
entros.
As empresas do Pólo Industrial de Manaus (PIM) que utilizam o processo de extrusão
são as seguintes:
1. AMAPLAST AMAZONAS PLASTICO LTDA
2. AMAZONRECI RECICLAGEM LTDA
3. AMÉRICA TAMPAS DA AMAZONIA S.A
4. CITY PLASTIK IND. E COM. DE PLASTICO LTDA
5. COPOBRAS DA AMAZÔNIA INDUSTRIAL DE EMBALAGENS LTDA
6. COSMOSPLAST IND. COM. DE PLÁSTICOS LTDA
7. ECOPACK EMBALAGENS RECICLÁVEIS LTDA
8. BOREDA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS PLÁSTICAS LTDA
9. ENPLA MANAUS INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS LTDA
10. FITAS FLAX DA AMAZÔNIA LTDA
11. LANAPLAST INDÚSTRIA DA AMAZÔNIA LTDA
12. MANULI DA AMAZÔNIA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS LTDA
13. NACIONAL FILME DA AMAZÔNIA INDÚSTRIA S/A
14. PLÁSTICOS MANAUS LTDA
15. VALFILM AMAZÔNIA INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
16. ENTRE OUTRAS
31
3.4.2 Processamento por injeção.
O futuro da injeção é um desafio para toda a indústria. Um crescimento contínuo, bem
como o sucesso de novas aplicações, requer a combinação desenvolvendo tanto
transformadores e projetistas quanto fabricantes de máquinas e matérias-primas (HARADA,
2004).
• É um dos métodos de processamento mais importantes, utilizado para dar forma aos
materiais termoplásticos.
• O processo é fácil de automatizar e reveste-se de grande importância econômica.
• São produzidas por este processo peças com massas de 5g a 85 kg.
A injeção por rosca/pistão é mostrada na figura 17, é um processo feito por uma
rosca sem fim com duas funções plastificar e homogeneizar o material, através do movimento
rotativo.
Fonte: ARNO,1988
Figura 17: Máquina de injeção por rosca/pistão.
32
A constituição das máquinas injetoras atualmente utilizadas nas indústrias possuem
as seguintes partes (Figura 18):
Figura 18: Constituição de uma máquina injetora utilizada na indústria.
Fonte: HARADA, 2004
A seleção que especifica o tipo de equipamento de injeção a ser utilizado é
determinada pelo trabalho que se deseja realizar. Cada tipo de unidade injetora e de fechamento tem as suas
vantagens e desvantagens e, portanto, seus defensores e críticos. Nos últimos anos, tem se tornado frequente o
uso de máquinas com rosca, em razão do aumento de capacidade e versatilidade dessas máquinas quando
comparadas às convencionais (a pistão). Quanto à unidade de fechamento, a de tipo articulado possui
vantagem sobre o hidráulico por permitir ciclos mais rápidos. No entanto, o fechamento articulado está
geralmente limitado a uma força máxima de 500 toneladas, sendo utilizado nas unidades de menor capacidade
e com moldes automáticos. Para obter-se uma boa versatilidade e qualidade, independentemente do tipo de
máquina, os equipamentos devem apresentar as seguintes características: (HARADA,2004, P.27).
Cilindro de injeção de pelo menos três zonas de aquecimento, controladas
individualmente ou voltagens de temperatura duplas, sendo que a temperatura do bico
da injetora deve ser controlada por reostato ou pirômetro especifico para cada uma.
Pressão de injeção poderá atingir até 1400 kg/cm2 com variáveis. Pelo menos em
dois estágios.
Velocidade de injeção poderá atingir até 150 cm/min.
Alimentação ajustável dever eficiente para que o peso e quantidade do material
injetado seja suportado pelo processo.
33
Timer dever ser indispensável até 0,1 segundos, para controlar a capacidade de
injeção e o tempo de fechamento do molde.
As matérias primas usadas neste processo são resinas de: Polietileno tereftalato —
PET, Polietileno de alta densidade — PEAD, Policloreto de vinila — PVC, Polipropileno —
PP, Poliacetato de Etileno Vinil (EVA)
Entre as falhas mais encontradas no processo de injeção plástica podemos destacar
“Rechupes “que são depressões que surgem devido a concentração excessiva de material, é
um dos problemas que podemos apontar possivelmente será o material com alta densidade, se
a causa for a máquina poderá estar ligada à folga no conjunto de ponta da rosca. Outra
possível falha poderá ser o molde. Se este tiver canal muito longo, ocorrerá provável falha no
produto final.
Outra falha destacada é “rebarbas, que são ocorrências de excesso de material sobe
forma de película na linha de fechamento do molde. Verificamos os componentes do processo
material, molde e máquina e as variáveis são a diminuição brusca na viscosidade, a força do
molde insuficiente, a linha do fechamento do molde danificada, entre outros.
Se tiver um produto com peças incompletas que ocorre devido ao não preenchimento
completo da cavidade, o molde gera paredes finas nas peças. Esta falha pode ser devido ao
material, máquina ou molde, ou podem ser devido à fluidez, viscosidade da resina, força do
molde insuficiente, linha do fechamento do molde incompleta,entre outros fatores.
As empresas que trabalham com processo de injeção plástica no Pólo Industrial de
Manaus (PIM) são:
1. FOXCONN DO BRASIL IND. E COMÉRCIO DE ELETRÔNICOS LTDA – FILIAL
2. GREIF EMBALAGENS INDUSTRIAIS DO AMAZONAS LTDA
3. MASA DA AMAZÔNIA LTDA
4. VIDEOLAR S.A – FILIAL
5. SPRINGER PLÁSTICOS DA AMAZÔNIA S.A
6. TERMOTÉCNICA DA AMAZÔNIA LTDA
7. TUTIPLAST INDÚSTRIA E COMÉRCIO LTDA
8. ORION INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS LTDA
34
9. MAP - INDUSTRIA COMERCIO E SERVICOS DE INJECAO PLASTIC
10. PAM INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS INJETADOS LTDA
11. ENTRE OUTRAS.
3.4.3 Processamento por injeção a sopro.
O grande volume por produtos soprados, feitos por processos de moldagem a sopro é
um dos mais valorosos para a transformação de produtos plásticos. O ramo industrial tem
uma variedade de seguimentos que utilizam este material, como por exemplo, de alimentos e
bebidas, de cosméticos, hospitalar e médica, automotivas e entre outras (DUPONT, 2015).
A moldagem por injeção-sopro (IBM) é o processo frequentemente escolhido pela
indústria de embalagens, por exemplo, na produção de grandes volumes de recipientes
pequenos de ciclos rápidos. Entretanto, ele é adequado também, pelas mesmas razões, para
pequenas moldagens técnicas em resinas de engenharia. Este processo tem a vantagem de
possuir um controle mais preciso das dimensões e das tolerâncias. Um exemplo de aplicação
deste processo com a utilização de resinas de engenharia é a moldagem de coifas de proteção
CVJ (protetores de juntas de direção automotivas) em elastômeros de poliéster (DUPONT,
2015).
Os processos de sopro são geralmente por processos de extrusão ou por injeção.
Dentre estes temos os seguintes procedimentos: a produção de uma peça via moldagem por
injeção; fechamento do molde sobre a peça oca, insuflação da peça e resfriamento e extração
da peça soprada.
Sabemos que moldagem por injeção-sopro é o processo frequentemente escolhido pela
indústria de embalagens. Temos, por exemplo, a produção de grandes volumes de recipientes
pequenos de ciclos rápidos.. Este processo tem a vantagem de possuir um controle mais
preciso das dimensões e das tolerâncias (PEREIRA, 2009).
35
As figuras 19 e 20 mostram como acontece o processo de injeção por sopro, a
moldagem por sopro é processo bastante utilizado na fabricação de recipientes plásticos para
bebidas.
Fonte: PEREIRA, 2009
Figura 20: Processo de injeção por sopro
Fonte: PEREIRA, 2009
Figura 19: Representação do processo de injeção por sopro.
36
Como matéria prima usada neste processo destacamos as resinas de : Polietileno de
alta, média e baixa densidade; Polipropileno (PP), Poli Cloreto de Vinila (PVC), Polietileno
Tereftalato (PET), Poliestireno (OS), Policarbonato (PC), entre outros.
Durante o processo de sopro podem ocorre as seguintes falhas: Temperatura da pré-
forma - se a pré-forma estiver muito fria ou quente, ocorrerá má distribuição de material. Se
estiver fria pode ocorrer maior resistência ao estiramento, maior orientação, maior resistência,
parede lateral espessa e base fina. Se estiver aquecida demais pode ocorrer baixa resistência
ao estiramento, menos orientação, menos resistência, parede fina, base espessa, transparência
da garrafa, cristalinidade, excesso de material no ponto de injeção da base, entre outros.
As empresas que trabalham com processo de sopro no Pólo Industrial de Manaus
(PIM) são:
1. TAMBORÉ EMBALAGENS S.A
2. INJEPET EMBALAGENS DA AMAZONIA
3. ENGEPACK EMBALAGENS DA AMAZÔNIA LTDA
4. AMCOR EMBALAGENS DA AMAZÔNIA S.A
5. BRASALPLA AMAZÔNIA INDÚSTRIA DE EMBALAGENS LTDA
6. ORION INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS LTDA
7. FORMAPACK EMBALAGENS PLÁSTICAS LTDA.
8. PLASTIPAK PACKAGING DA AMAZÔNIA LTDA
9. KRONES DO BRASIL LTDA
10. ENPLA MANAUS INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS LTDA
11. ENTRE OUTRAS
37
3.4.4 Processamento termoformação
O processo da termoformação consiste em aquecer uma placa de um material
termoplástico, até que esta venha amolecer. Então, aplica-se dentro de um molde na qual
receberá a forma desejada. Usualmente são utilizados para este procedimento placas de
espessura entre 0,1 e 12mm durante o processo de pressão ou vácuo. Os polímeros mais
usados na termoformação são PS, acetato de celulose, PVC, ABS, PMMA, PP e PEAD.
Esta prática é mais utilizada em processos na fabricação de peças descartáveis, de
grandes dimensões ou paredes moldadas, além de possibilitar o uso de moldes de baixo custo.
Por meio deste processo de termoformação são adquiridos artefatos como portas e
compartimentos de ovos de refrigeradores e freezers, copos de café ou iogurte, brinquedos,
partes de máquinas de lavar pratos, piscinas, embalagens transparentes e peças para indústria
automobilística e aeronáutica.
No tempo da moldagem, a placa é estirada, presa em suportes e submetida a
aquecimento até que ocorra seu amolecimento. O aquecimento pode ser feito por meio de
contato, convexão ou radiação infravermelha. A radiação por infravermelha é mais utilizado,
pois proporciona um aquecimento rápido e homogêneo do material, que evita a danificação de
sua superfície.
Logo adiante a placa amolecida é esticada e pressionada pra o interior do molde. Se
o lado interno da peça é o moldado, temos o processo chamado de positivo, caso ocorra do
lado externo é dito negativo. A termoformação mostrada na figura 21, pode ser realizada a
vácuo, por pressão ou mecanicamente. No processo a vácuo, uma chapa termoplástica é presa
nas bordas de um molde e aquecida até amolecer.
O ar da cavidade do molde é removido por uma bomba de sucção, ou seja, aplica-se
vácuo em sua parte inferior e a pressão atmosférica acima da placa força esta contra o molde
fazendo com que adquira a forma da peça. O vácuo na cavidade do molde é mantido até a
peça resfriar e tornar-se rígida. A Figura abaixo mostra o processo de termoformação a
vácuo. (CAIRES, 2009)
Fonte: CAIRES, 2009
Figura 21: Processo de termoformação a vácuo.
38
3.4.5 Processamento por compressão e transferência de massa
O método por moldagem a compressão é o mais antigo que existe e baseia-se em
transformar um material polimérico, colocado na cavidade de um molde, em uma peça de
forma definida, através da aplicação de calor e pressão. É o processo mais empregado na
transformação de termorrígidos. As resinas usadas nesse processo são fenólica, melamínica,
epoxídica e as borrachas .Quando o molde é fechado e a aquecido ocorre a formação de
ligações cruzadas no polímero, ou seja, sua cura, obtendo-se artefatos rígidos após sua
extração do molde. Para os termoplásticos, os moldes devem passar por resfriamento antes de
sua abertura. Apesar de ser utilizada para a moldagem de PE e PTFE, ou peças extremamente
acuradas (como os discos de vinil usados na indústria fonográfica), a compressão não é uma
técnica muito usada para termoplásticos.
A máquina utilizada é composta por uma prensa hidráulica de dois pratos paralelos,
aquecida por um sistema elétrico, a vapor, a gás, a óleo ou água quente, e um molde positivo,
instantâneo, ou semipositivo, com cavidades múltiplas ou simples. A figura 22 mostra
representação da maquina descrita (CAIRES, 2009).
Fonte: CAIRES, 2009
Os moldes podem ser inteiros ou de corpo fendido. Devido às condições severas de
moldagem usualmente os moldes são feitos de aço rígido. Durante o ciclo de moldagem pode
ser realizado de forma manual, semiautomático ou automático.
A moldagem por compressão possui várias vantagens como a fácil automatização,
menores tensões internas nos moldados, facilidade operacional, baixo custo, maior número de
Figura 22: Prensa hidráulica usada na moldagem por compressão.
39
cavidades no molde, pequena perda de material, economia do ferramental e ser adequado a
peças. A moldagem por transferência consiste em aquecer, em uma câmara no molde, uma
quantidade pré-determinada de material a ser moldado, que amolece e é transferido sob
pressão através de um canal de alimentação à cavidade fechada do molde. O material curado é
removido do molde com o auxílio de pinos ejetores após a sua abertura. Este processo foi
desenvolvido especificamente para os termorrígidos. A figura 23 mostra o ciclo de moldagem
por transferência (CAIRES,2009).
Fonte: CAIRES, 2009
O processo emprega um molde integral ou com êmbolo auxiliar. Inicialmente o
primeiro molde é constituído por três pratos, sendo o prato superior, o êmbolo; o segundo, a
cavidade de carga; o inferior, a cavidade do molde; todos ligados pelo canal de alimentação.
O molde com êmbolo auxiliar possui um pistão hidráulico auxiliar inteiramente independente
do sistema de fechamento do molde, e possui dois pratos, sendo o inferior, a cavidade do
molde. A moldagem por transferência tem como vantagens em relação à moldagem por
compressão: ter ciclos de moldagem mais curtos, devido ao carregamento e aquecimento mais
rápidos, menores custos de manutenção, acabamento e ferramental, menor desgaste das
ferramentas, além do material já entrar fundido dentro da cavidade o molde. Suas principais
desvantagens são: a perda de material, a produção de peças com orientação molecular e a
ineficiência na produção de peças truncada (CAIRES, 2009).
Figura 23: Ciclo de moldagem por transferência
40
3.4.6 Processo rotacional ou rotomoldagem
Este processo consiste em transformar os matérias poliméricos, utilizados para a
produção de peças ocas ou abertas, tais como tanques e contentores, artigos para lazer, play-
grounds, peças técnicas, manequins e brinquedos. Suas etapas de processamento dividem-se
em quatro etapas- Carregamento com material pré-determinado: a resina pode se encontrar na
forma pastosa ou em pó; são usados resinas de PVC, Polietileno, Polipropileno ou Naylon.
Segunda etapa é o aquecimento do material conduzido ao forno onde inicia o movimento
rotacional biaxial, quando a temperatura do molde alcança o ponto de fusão da resina, o
mesmo começa aderir a forma do molde. Terceira etapa ocorre resfriamento do molde ainda
em movimento e é conduzido para fora do forno até uma estação de resfriamento podendo ser
na temperatura ambiente ou por spray. Quarta etapa é a desmoldagem: após passar pelo
resfriamento, o movimento rotacional e desligado, o molde é conduzido para a desmoldagem,
onde se tem abertura e extração da peça. (CAIRES,2009)
Na figura 24 temos o processo em moldagem rotacional, conhecida também como
fundição rotacional ou rotomoldagem.
Fonte: CAIRES, 2009
Figura 24: As quatro etapas do processor rotacional ou rotomoldagem.
41
3.4.7 Processo de espumação
Trata-se de um processo contínuo, convencional e antigo no qual sua utilização serve
para produzir espumas de poliéster ou poliéter .Com densidades que variam entre 14 a
120Kg/m3. Durante a obtenção do produto são usadas longas correias para fabricação de
blocos grandes, o tempo para se produzir é de 6 a 8 m/mim. Essas maquinas devem ser
utilizadas com grande forma de 15.000 t/a, pois possui custo elevado. As espumas nesse
processo apresentam características de apresentar buracos, mais quando está sob alta pressão
produzem espumas de aspectos de estrutura celular uniforme. A figura 25 a seguir descreve o
processo de espumação (VILAR, 1998).
Fonte :VILAR, 1998
Etapas do processo estão organizadas abaixo :
1. Plataformas dos operadores.
2. Alimentação do papel.
3. Bandeja de alimentação.
4. Transportador.
5. Matérias primas .
6. Cabeça misturadora transversa .
7. Zona de creme.
8. Suspiros.
9. Bloco de Espuma.
Figura 25: Processo de Espumação
42
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
De acordo com o que foi descrito neste projeto compreendemos que o setor de
termoplástico do Pólo Industrial de Manaus (PIM) vem passando por processos de
modernização e desenvolvimento durante os 48 anos de implementação do projeto modelo da
ZFM. Os dados descritos no histórico levantados durante a pesquisa mostraram que as
principais empresas inaugurais do setor termoplásticos atuam há mais de 30 anos no Pólo
industrial, gerando empregos diretos e indiretos e tributos para o estado do Amazonas.
Atualmente as referencias obtidas pelo perfil de projetos aprovados em implementação até
dezembro 2012 pela zona franca de Manaus ZNF , revelam a presença de 74 empresas que
operam na produção de vários produtos, dentre estes temos os que serão usados dependo das
necessidades que vão desde o consumo pessoal de cada individuo até a provimento de outros
pólos industriais como: pólo de duas rodas, pólo eletroeletrônico, pólo mecânico e pólo
relojoeiro.
Os dados estáticos dos anos de 2010 até 2014, sinalizaram de forma global o
desempenho do setor de termoplásticos. Nesta análise verificamos os valores de faturamento,
insumos, mão de obra, faturamento versus a quantidade funcionários, a comparação e o
faturamento do setor termoplásticos versus a quantidade de colaboradores. As tabelas a
seguir mostraram, de forma resumida, o comportamento da análise dos gráficos descritos
durante o projeto, alguns destes dados são exemplificados nas tabelas 6,7 e 8 para melhor
visualização dos do indicadores do setor.
Fonte: Suframa 2014
Tabela 6: Faturamento das empresas termoplasticas do Pólo Indústrial de Manaus
43
Fonte: Suframa 2014
Fonte: Suframa 2014
Podemos constatar que este tipo de análise é de suma importância para que se tenha
uma visão das atividades e das necessidades deste mercado, com a utilização destes
indicadores será possível ver, em um futuro próximo, melhorias e benfeitorias para este
mercado.
Entre os materiais e processos usados na obtenção do termoplástico citados na
pesquisa e que são usados no Pólo Industrial de Manaus (PIM), destcam-se: extrusão, injeção,
sopro e termoformação. Cada processo atende uma necessidade na fabricação de produtos que
vão do uso de uma larga escala como sacolas plásticas, garrafas pets, peças de celulares entre
outros. As matérias primas mais usadas são: PET (polietilenotereflalato), PEAD (polietileno
de alta densidade), PVC (policloreto de vinila), PEBD (polietileno de baixa densidade), PP
(polipropileno), PS (poliestireno) , ABS (Acrilonitrila butadieno estireno ) e outros plásticos.
O destino geral desses materiais será os mercados da construção civil, alimentos e bebidas,
eletroeletrônico, agricultura , papel, celulose e impressão, dentre outros que necessitem deste
material para consumo.
Tabela 7: Aquisão de Insumos de Termoplasticos de 2010 a 2014
Tabela 8: Relação da mão de obra no setor termoplásticos
44
A figura 26 mostra os processos mais utilizados na indústria plástica. Sendo que o
processo de extrusão é mais usado na produção de peças plásticas.
Fonte < http://www.abiplast.org.br/site/os-plasticos>acessado em 21 novembro de 2015
Os plásticos de engenharia são as resinas mais utilizada no setor termoplásticos
como mostra na figura 27:
Fonte < http://www.abiplast.org.br/site/os-plasticos>acessado em 21 novembro de 2015
Com esse conjunto de informações obtidos, a caracterização e desenvolvimento da
indústria plástica do Pólo Industrial de Manaus (PIM) foi descrita de forma simplificada,
visando divulgar e motivar a produção de dados regionais, pois o setor da injeção plástica
regional é carente de informações e bibliografias específicas.
Figura 26: Processos utilizados na produção de termoplásticos
Figura 27: As resinas mais consumidas pelas industrias de termoplásticos
45
5 CONCLUSÃO
O propósito do projeto foi caracterizar o setor de termoplásticos, onde existem
empresas e profissionais que proporcionam à sociedade uma nova forma baseada em produtos
dinâmicos, que podem ser moldados e utilizados em larga escala, desde uma garrafa pet para
refrigerante até um pára-choque automotivo. Sabendo que atualmente a economia passa por
cenário de adaptação e mudanças, é importante se ter uma visão global deste setor que é um
dos mais promissores para região norte e o Brasil.
De certa forma o universo plástico é muito mais que matéria prima e processos, existe
uma grande demanda nesta área, onde se tem o pleno desenvolvimento em eficiência
produtiva e a capacidade de produção, pois envolve uma infinidade de produtos e todos
dependem do crescimento da economia em geral. O interesse pelo desenvolvimento da
indústria plástica no Pólo Industrial de Manaus mostra que nossa região tem necessidade de
averiguar e caracterizar as principais soluções em tecnologias nos segmentos de máquinas,
equipamentos, transformadores, ferramentas, embalagens, matéria-prima, periféricos, design e
serviços.
Neste estudo foi possível uma abordagem e aprofundamento nas atividades realizadas
nesse setor, pois foi verificado que este segmento atende a demandas de outros pólos como:
pólo de duas rodas, pólo eletroeletrônico, pólo mecânico e pólo relojoeiro. A matéria prima
utilizada são: resinas de PET (polietilenotereflalato), PEAD (polietileno de alta densidade),
PVC (policloreto de vinila), PEBD (polietileno de baixa densidade), PP (polipropileno), PS
(poliestireno) , ABS (Acrilonitrila butadieno estireno ) e outros plásticos. Na parte de
processamento de produtos feitos por termoplástico, a grande maioria das empresas
concentra-se em processo de extrusão, sopro e injeção de termoplásticos.
Os objetivos deste trabalho foram alcançados; assim foi possível observar: o histórico
das principais empresas na região, o desenvolvimento do setor de termoplásticos, os dados
estatísticos dos anos de 2010 a 2014 , os processos mecânicos de moldagem, a matéria prima
utilizada pelas empresas de termoplásticos, as características físicas , químicas e mecânicas
das resinas, o ramo de atuação das empresas de termoplástico como: extrusão, sopro ou
injeção e produtos fabricados pelas mesmas. E fica como proposta para estudos futuros um
trabalho de campo onde se possa diagnosticar as demandas tecnológicas da indústria plástica
no Pólo Industrial de Manaus (PIM). Assim poderemos averiguar as necessidades
46
problemáticas do setor plástico, que levaram a redução de custo nos processos de produção
plástica.
Sabendo que este tipo de produto irá continuar sendo modificado e melhorado para as
necessidades humanas, é importante também frisar que é preciso o uso racional e sustentável
dos termoplásticos, pois os resíduos finais na utilização destes produtos causam impacto e
degradação ao meio ambiente.
47
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