IBM vs ISBM:
Moldagem por Injeção e Sopro vs. Moldagem por Injeção e Estiramento e Sopro

PP (Polipropileno)

IBM ✓ — Material primário IBM. PP RCP (MFR 15–25 g/10 min) para potes de creme, frascos de loção e frascos farmacêuticos em ZQ40–ZQ135. O PP não pode ser orientado biaxialmente de forma eficaz em ISBM de 2 estágios (a janela de reaquecimento do PP é estreita e sensível à temperatura).

ISBM (apenas 1 estágio) — O PP pode ser moldado por sopro e estiramento em um processo ISBM de estágio único (tipo Nissei ASB) para produzir garrafas de PP biaxialmente orientado (BOPP) com maior transparência. O processo ISBM de dois estágios não é adequado para PP devido à instabilidade de reaquecimento do material.

PET (Polietileno Tereftalato)

IBM ✗ — O PET não é adequado para IBM. O PET precisa ser estirado biaxialmente para desenvolver suas propriedades características de barreira e resistência; o IBM sem uma haste de estiramento produz recipientes de PET amorfos, quebradiços e opacos, com baixa barreira ao CO2 — comercialmente inaceitáveis ​​para aplicações em garrafas de bebidas de PET.

ISBM ✓ — Processo primário do PET. ISBM em 2 estágios para garrafas PET de alto volume para água, refrigerantes e sucos. A orientação biaxial a 95–110 °C confere ao PET excelente barreira ao CO2 e resistência à tração.

PCTG / PETG

IBM ✓ — PCTG (Eastman TX1001) processado pela IBM na série ZQ a 240–275 °C. Produz embalagens cosméticas transparentes de alta clareza (frascos de loção, frascos de tônico, frascos de soro) onde a transparência óptica é o principal requisito de design. O PCTG requer secador desumidificador (ponto de orvalho de −40 °C).

ISBM (limitado) — O PETG (PET amorfo modificado) pode ser moldado por sopro e estiramento em ISBM de estágio único, mas não desenvolve a alta barreira ao CO2 do PET ISBM. É usado em bebidas não carbonatadas e aplicações cosméticas onde a transparência é necessária, mas a barreira não é o requisito principal.

PEAD / PEBD

IBM ✓ — HDPE e LDPE processados ​​pela IBM para recipientes de boca larga para produtos farmacêuticos e químicos, tubos flexíveis e frascos de higiene pessoal que exigem resistência química do HDPE. A IBM produz recipientes opacos de HDPE com boa resistência a solventes para embalagens de produtos químicos e agroquímicos.

ISBM ✗ — O HDPE/LDPE não pode ser moldado com orientação por estiramento de forma eficaz pelo processo ISBM; o comportamento de cristalização do polímero impede a orientação biaxial efetiva na janela de estiramento do ISBM. O HDPE é processado por EBM (moldagem por sopro de extrusão) para a produção de garrafas de HDPE, e não por ISBM.

Q 01

É possível modificar uma máquina IBM Ever-Power ZQ da Coreia para adicionar uma haste de tração e realizar ISBM?

Não — as máquinas IBM da série ZQ da Korea Ever-Power não podem ser modificadas para adicionar uma haste de estiramento e realizar o processo ISBM. A diferença fundamental na arquitetura da máquina entre IBM e ISBM não se resume a um único componente adicional: o ISBM requer um mecanismo de acionamento da haste de estiramento separado na estação de sopro (haste hidráulica ou servoacionada que entra na pré-forma pela base do molde de sopro), um projeto de molde de sopro que acomode o caminho de entrada e retração da haste de estiramento, uma geometria de pré-forma otimizada para a orientação do estiramento (pré-forma mais longa e com paredes mais finas em comparação com a pré-forma IBM) e uma sequência de sopro que coordene a extensão da haste de estiramento com o ar de pré-sopro e sopro principal. A mesa indexadora de 3 estações da máquina IBM ZQ, com hastes de núcleo fixas em todas as três estações, é fundamentalmente diferente do projeto da estação de sopro ISBM, onde a haste de estiramento entra no interior da pré-forma (a haste de núcleo IBM, que ocupa o interior da pré-forma na estação de sopro, entraria em conflito com uma haste de estiramento). A Korea Ever-Power projeta e fabrica máquinas IBM exclusivamente — a linha ZQ é projetada para a produção de embalagens IBM em PP, PCTG e PE. Os compradores que necessitarem de ISBM para a produção de garrafas PET devem entrar em contato com os fabricantes de máquinas ISBM (Sidel, Krones, Netstal para 2 estágios; Nissei ASB, ADS para 1 estágio).

Q 02

Por que a IBM é preferida em relação à ISBM para a produção de potes de creme e loção cosméticos na Coreia?

O processo IBM é preferido ao ISBM para a produção de potes de creme e frascos de loção para cosméticos coreanos por três razões fundamentais, relacionadas aos requisitos de processo e geometria das embalagens de produtos de beleza coreanos. Geometria de boca larga: os potes de creme para cosméticos coreanos (15–200 ml, diâmetro externo da boca de 40–100 mm) e os frascos de loção coreanos (50–300 ml, gargalo de 20–28 mm) têm baixas taxas de sopro de 1,2–2,5:1. O ISBM exige uma alta taxa de sopro (≥2,5–3,0:1) para que a haste de estiramento tenha comprimento suficiente da pré-forma para esticar antes da inflação radial. Com as baixas taxas de sopro dos formatos de potes de creme coreanos, a extensão da haste de estiramento no ISBM causaria deformação na pré-forma em vez de esticá-la, tornando o IBM (sem haste de estiramento, apenas inflação com ar) o único processo de moldagem por sopro aplicável a recipientes cosméticos coreanos de boca larga. Compatibilidade com o material PP: os requisitos de conformidade com a Responsabilidade Estendida do Produtor (REP) e de compatibilidade de formulação das marcas de cosméticos coreanas direcionam a produção de potes de creme e frascos de loção para o monomaterial PP. O IBM processa o PP de forma limpa; O ISBM de 2 estágios não processa PP (instabilidade de reaquecimento do PP no processo de sopro com reaquecimento em 2 estágios). Embora o ISBM de 1 estágio possa processar PP (frascos BOPP), o investimento inicial (Capex) da máquina ISBM de 1 estágio e as restrições de geometria da pré-forma a tornam comercialmente inferior à série IBM ZQ para volumes de embalagens de PP para cosméticos coreanos de 500.000 a 50.000.000 unidades por ano. Precisão do diâmetro externo do gargalo: o encaixe da bomba para cosméticos coreanos exige um diâmetro externo do gargalo de ±0,05 mm, alcançável de forma consistente pela geometria do gargalo controlada por haste central da IBM. O reaquecimento em 2 estágios do ISBM pode introduzir uma variação no diâmetro externo do gargalo de ±0,10 a 0,15 mm devido à variabilidade da temperatura de reaquecimento, o que excede a tolerância de encaixe da bomba para cosméticos coreanos e causa rejeições na aplicação da bomba na linha de envase coreana.

Q 03

A IBM consegue produzir garrafas PET, mesmo para bebidas não carbonatadas?

A IBM pode tecnicamente processar PET em uma máquina ZQ, mas o recipiente de PET da IBM resultante é comercialmente inferior ao PET da ISBM para praticamente todas as aplicações de recipientes de PET e não é recomendado pela Korea Ever-Power para a produção de garrafas de PET. A razão é fundamental para a física do polímero PET: o PET atinge sua transparência, resistência à tração, barreira ao CO2 e baixa opacidade características somente quando processado no estado biaxialmente orientado, o que requer a extensão da haste de estiramento da ISBM na faixa de temperatura de orientação por estiramento do PET (95–110 °C). O PET da IBM (sem haste de estiramento, apenas com inflação de ar) produz um recipiente de PET amorfo no qual as cadeias de polímero do PET não estão biaxialmente orientadas — o recipiente resultante apresenta: alta opacidade (opacidade de 15–40% versus <5% para o PET da ISBM); baixa resistência à tração (PET amorfo de 50–70 MPa versus PET biaxialmente orientado de 150–200 MPa); baixa barreira ao CO2 (não adequado para bebidas carbonatadas ou qualquer aplicação que exija baixa transmissão de gás); e baixa resistência ao impacto por queda (o PET amorfo é quebradiço em espessuras de parede IBM típicas de embalagens de cosméticos). Para água sem gás ou suco em PET, o ISBM ainda é preferido porque a transparência e a leveza da parede da embalagem de PET (possibilitadas pela orientação biaxial do ISBM) não são alcançáveis ​​com o PET IBM, mesmo para aplicações sem gás. A Korea Ever-Power não recomenda máquinas ZQ IBM para a produção de embalagens de PET — as máquinas ZQ IBM são projetadas e otimizadas para a produção de embalagens de PP, PCTG e HDPE, onde o IBM é o processo correto.

Q 04

Qual a diferença entre IBM, EBM e ISBM e qual processo é o mais indicado para frascos farmacêuticos?

A moldagem por sopro por injeção (IBM), a moldagem por sopro por extrusão (EBM) e a moldagem por sopro com estiramento por injeção (ISBM) são os três principais processos de moldagem por sopro, cada um com formatos de matéria-prima, sequências de processo e características de qualidade de recipiente distintas. A EBM difere tanto da IBM quanto da ISBM por utilizar um tubo de polímero extrudado (parison) em vez de uma pré-forma injetada — o parison extrudado é capturado entre duas metades do molde de sopro e inflado, produzindo um recipiente com uma linha de junção visível no corpo e na base (resultante do fechamento do molde) e geometria do gargalo menos precisa (diâmetro externo do gargalo de ±0,15–0,3 mm versus ±0,05 mm na IBM). A EBM é utilizada para jarras de leite em PEAD, frascos de produtos químicos domésticos em PEAD, recipientes para fluidos automotivos e recipientes grandes onde o baixo custo de ferramental e a alta produtividade da EBM são priorizados em relação à precisão e à qualidade da superfície do recipiente. Especificamente para frascos farmacêuticos, o IBM (Integrated Body Manufacturing) é geralmente preferido em relação ao EBM (Electron Body Manufacturing) e ao ISBM (Integrated Body Manufacturing). O frasco farmacêutico de PP fabricado com IBM não apresenta rebarbas na linha de junção (desvantagem do EBM), possui diâmetro externo do gargalo preciso de ±0,05 mm para encaixe de tampas de segurança infantil (o EBM não consegue igualar a precisão do gargalo do IBM), superfície de contato com o medicamento em monomaterial PP (em conformidade com a FDA 21 CFR) e não apresenta problemas de hidrólise do PET (produtos farmacêuticos com atividade de água ou sensibilidade à umidade podem causar opacidade na parede do frasco de PET fabricado com ISBM durante o prazo de validade em algumas formulações). As máquinas IBM ZQ80 e ZQ110 da Korea Ever-Power produzem frascos farmacêuticos de PP (100–500 ml) e potes farmacêuticos de boca larga (200–1.000 ml) para fabricantes farmacêuticos coreanos e globais, atendendo às especificações de recipientes farmacêuticos de HDPE/PP e aos requisitos de embalagem de medicamentos da MFDS coreana para certificação de material de recipiente primário.

Q 05

O PCTG IBM é comparável ao PET ISBM em termos de transparência para frascos cosméticos?

Tanto o PCTG IBM quanto o PET ISBM produzem embalagens transparentes, mas suas características de transparência diferem em aspectos relevantes para as especificações de embalagens de marcas de cosméticos coreanas. Comparação de opacidade: o PCTG IBM, em condições ideais de processamento ZQ (tampão a 240–275 °C, resfriamento do molde a 8–12 °C, PCTG totalmente seco a um ponto de orvalho de −40 °C), atinge uma opacidade de 1,5–3,0% com parede de 3 mm. O PET ISBM, em condições padrão de sopro com reaquecimento em dois estágios, atinge uma opacidade de 0,5–1,5% com parede de 0,3–0,5 mm para garrafas de água de 500 ml — o PET ISBM é mensuravelmente mais transparente que o PCTG IBM em medições equivalentes de opacidade na parede. Transmissão de luz: o PCTG IBM atinge uma transmissão de luz superior a 87% com parede de 3 mm; o PET ISBM atinge uma transmissão de luz superior a 90% com parede de 0,5 mm. Para aplicações cosméticas coreanas, o PCTG IBM com opacidade de 1,5–3,0% é visualmente transparente para o consumidor coreano com espessura de parede típica de frascos de loção cosmética (0,9–1,2 mm). O controle de qualidade das marcas de cosméticos coreanas normalmente especifica uma opacidade ≤2,0% para frascos de loção ou toner transparentes de PCTG, que o PCTG IBM na ZQ60HE pode atingir em condições ideais de processamento ZQ. Comparação de formato e espessura do recipiente: o PET ISBM atinge transparência com espessura de parede de 0,3–0,5 mm (frasco leve de parede fina); o frasco cosmético de PCTG IBM tem tipicamente uma espessura de parede de 0,9–1,3 mm. Com a mesma espessura de parede, o frasco cosmético de PCTG IBM e o frasco cosmético de PET ISBM têm transparência visual comparável — a diferença de opacidade com espessura de parede equivalente é pequena para fins de exibição de marcas de cosméticos coreanas. A Korea Ever-Power recomenda o PCTG IBM na série ZQ para frascos transparentes de loção, tônico e sérum cosméticos coreanos, onde as vantagens do processo IBM (compatibilidade com boca larga, opção de monomaterial PP/PCTG, precisão do gargalo, Capex da máquina ZQ) superam a pequena vantagem de transparência do PET ISBM com espessura de parede equivalente em frascos cosméticos.

Q 06

Qual a diferença entre uma máquina IBM de 3 estações e uma máquina IBM de 4 estações?

As máquinas IBM de 3 estações (configuração padrão da série ZQ da Ever-Power Coreia) e as máquinas IBM de 4 estações são ambas máquinas de moldagem por injeção e sopro — nenhuma delas é ISBM — mas diferem no número de estações na mesa rotativa indexadora, o que afeta o tempo de ciclo, o tipo de recipiente e o tamanho da máquina. Máquina IBM de 3 estações (ZQ40, ZQ60, ZQ80, ZQ110, ZQ135): Estação 1 - Injeção, Estação 2 - Sopro, Estação 3 - Remoção. A máquina IBM de 3 estações executa todas as três operações simultaneamente — enquanto um conjunto de hastes de núcleo está na estação de injeção formando novas pré-formas, o conjunto anterior está na estação de sopro formando os recipientes e o conjunto anterior a este está na estação de remoção, liberando os recipientes acabados. O tempo de ciclo da máquina IBM de 3 estações é tipicamente de 3,5 a 5,0 segundos para recipientes cosméticos padrão de PP nos modelos ZQ40/ZQ60. As máquinas IBM de 4 estações (menos comuns; usadas por alguns fabricantes de máquinas IBM para aplicações específicas) adicionam uma quarta estação entre a injeção e o sopro (ou entre o sopro e a remoção) para uma etapa adicional de condicionamento ou equalização de temperatura. A quarta estação pode ser usada para: condicionamento térmico da pré-forma de PP antes do sopro (útil para pré-formas de PP de paredes muito espessas, onde o gradiente de temperatura entre a parede interna resfriada pela haste central e a parede externa aquecida pela cavidade de injeção precisa ser equalizado antes do sopro); tempo de resfriamento adicional (para recipientes de grande volume, onde o tempo de resfriamento do sopro em 3 estações é insuficiente para o resfriamento do PEAD). Gama de máquinas IBM de 4 estações Inclui modelos ZQ configurados para operação em 4 estações para aplicações específicas de contêineres IBM nas áreas cosmética, farmacêutica e de cuidados pessoais, onde o processo IBM de 4 estações oferece vantagens em termos de qualidade do contêiner ou tempo de ciclo em comparação com o processo IBM de 3 estações.