A evolução da vedação térmica

7 de março de 2023 Por conteúdo patrocinado

Por Charles H. Trillich / Cofundador Packworld EUA

A tecnologia de vedação a quente evoluiu ao longo de muitas décadas para reduzir custos e aumentar o lucro com vedação térmica de precisão. Este artigo reflete sobre esses avanços e como obter vedações perfeitas sempre.

Nos últimos anos, os métodos e meios de cortar e/ou selar filmes plásticos e unir componentes plásticos passaram de uma arte para uma ciência pelo desenvolvimento e introdução de controles de processo que praticamente garantem uma colagem perfeita sempre. O desenvolvimento dessa capacidade foi impulsionado pela demanda por materiais de embalagem de plástico em aplicações críticas, especialmente nas ciências da vida, onde a validação é necessária e a falha não é aceitável.

A arte de selar materiais plásticos a quente começou mais ou menos simultaneamente com o desenvolvimento dos próprios materiais termoplásticos. Inicialmente, a vedação dos materiais era realizada manualmente com simples bastões quentes ou barras de vedação. Quando selado manualmente, o tempo e a qualidade do selo eram inconsistentes e dependiam da habilidade do operador. Além disso, as vedações ainda estavam quentes quando o meio de vedação foi removido. Como as vedações a quente em materiais plásticos não são firmemente ligadas até que a vedação seja resfriada, a integridade da vedação dependia da "aderência a quente", a capacidade das camadas de filme aderirem umas às outras enquanto ainda quentes do processo de vedação. Os filmes plásticos foram modificados para aumentar suas qualidades de "aderência a quente". Isso aumentou o custo do filme, mas não necessariamente melhorou a resistência final da vedação. Nesse ínterim, era extremamente importante manusear o filme quente com muito cuidado para evitar danos à integridade ou aparência do selo. Antes da introdução das máquinas de vedação por impulso, a vedação era realizada por máquinas equipadas com "barras quentes" ou "placas quentes". Barras quentes e placas ainda estão em uso para aplicações onde o controle de resfriamento não é tão crítico para uma aplicação específica. As máquinas de vedação de plástico com "barras quentes" usam barras de vedação que são constantemente aquecidas com aquecedores de cartucho que são posicionados dentro da barra o mais cuidadosamente possível para fornecer aquecimento uniforme à superfície de vedação das barras. Barras e placas constantemente aquecidas são úteis em aplicações onde a velocidade da máquina e a natureza dos materiais a serem selados oferecem uma ampla janela de oportunidade térmica. Alguns materiais de filme plástico têm uma ampla faixa de temperatura de capacidade de vedação e vedam com sucesso, apesar de uma ampla variação nas temperaturas de vedação. No entanto, muitos filmes não oferecem uma ampla tolerância na faixa de temperatura de vedação. A maioria das operações que selam ou montam materiais plásticos não podem arcar com o risco e o custo resultante de criar produtos defeituosos causados ​​pela falta de tempo e controle de temperatura. Isso é particularmente verdadeiro em embalagens para saúde, alimentos e materiais preciosos ou nocivos. Em meados da década de 1940, "Impulse Heat Sealing" foi introduzido no mercado. Essa foi uma contribuição importante para a arte da vedação a quente, pois forneceu a oportunidade de fornecer um pulso momentâneo de energia por meio de um elemento de aquecimento relativamente fino que foi pressionado contra duas ou mais camadas de filme plástico. A energia fornecida à banda produzia calor suficiente para unir os materiais e as mandíbulas podiam permanecer fechadas por tempo suficiente para que a banda de vedação esfriasse e criasse uma vedação aceitável. A técnica de vedação por impulso gradativamente ganhou aceitação e conquistou uma fatia significativa do mercado, principalmente para vedação de polietileno e produtos similares. As primeiras máquinas de selagem a quente por impulso só podiam ser controladas definindo a voltagem aplicada à banda de selagem a quente e definindo o tempo do ciclo de selagem. Em máquinas operadas manualmente, a duração de cada ciclo era determinada ciclo a ciclo pela habilidade do operador porque a temperatura da faixa de vedação e das barras tornava-se gradualmente mais quente a cada ciclo. Quando uma quantidade igual de energia é adicionada ao membro de vedação com cada ciclo adicional, a temperatura de vedação aumenta gradualmente e, finalmente, torna-se muito quente. Portanto, deve ser ajustado com frequência para evitar o superaquecimento