Quando a tecnologia de espuma EcoCore da Bockatech fez seu respingo global na K há três anos, o copo de 430 ml que a empresa moldou pesava 20 g com um tempo de ciclo de 10 segundos e uma parede de espuma de pele isolada de 2 mm. Antes do K Show 2022 no evento Technology Days da Arburg em junho, a empresa moldou um copo de 14g e 430 ml em um ciclo de 6 segundos com uma parede de espuma de 2 mm em um All Rounder 470 S de polipropileno (PP) fornecido pela Borealis. A tecnologia da Bockatech funciona tomando uma massa fundida carregada de espuma – originalmente agentes de espuma química em pó ou líquidos (CFAs) foram adicionados aos pellets antes da moldagem, agora o processo MuCell da Trexel pode ser aplicado para introduzir nitrogênio na massa fundida no barril – injetando esse material rapidamente para permitir que uma pele se forme e, em seguida, abrir o molde com a mesma rapidez, o que completa o processo de formação de espuma fora da prensa. Isso pode levar um processo típico de moldagem por injeção de espuma de um tempo de ciclo de 60 segundos para 6 segundos, de acordo com a Bockatech.
Neste K, a empresa apresentará os produtos feitos com a tecnologia no estande da Borealis, com a qual tem parceria como fornecedora de materiais para o processo, e também no estande da Trexel, com um molde rodando peças espumadas Bockatech. Lá, a empresa mais uma vez moldará os copos EcoCore usando uma máquina de moldagem por injeção Arburg 520 A All Rounder aplicando a espuma microcelular MuCell da Trexel.
Bockatech observa que os processadores ainda podem usar CFAs para obter a espuma, mas explica que as moldagens EcoCore feitas com MuCell apresentam estruturas celulares diferentes daquelas feitas com os agentes, resultando em recipientes que aproveitam a maior expansão e reduções de densidade de até 70%. A tecnologia funciona em qualquer máquina de “especificação de embalagem” existente, diz Bockatech, mas mudar para MuCell significaria converter o barril da impressora para suportar essa tecnologia e adicionar o sistema de entrega SCF (fluido supercrítico) da Trexel.
A inovação EcoCore da Bockatech abrange três áreas principais: o design de moldes; plastificação, bem como parâmetros de processamento; e o uso de uma mistura de polipropileno personalizada incluindo agentes espumantes. O EcoCore é amplamente patenteado e o modelo de negócios atual da Bockatech é licenciá-lo para fabricantes e marcas e fornecer conhecimento técnico, além de ajudar os licenciados a projetar e construir ferramentas.
A empresa diz que, em comparação com um processo de formação de espuma no núcleo, onde o molde é ligeiramente aberto após a injeção, permitindo que a espuma se expanda, ou processos em que a espuma é injetada na ferramenta a partir do barril, o EcoCore envolve a injeção de plástico com gás extremamente rapidamente; criar uma camada de pele no núcleo e na cavidade; e, em seguida, abrir o molde completamente para um processo de formação de espuma controlado fora da ferramenta. A Bockatech chama isso de ROME (expansão rápida do molde aberto), com o resultado sendo tempos de ciclo de 5-7 segundos e economia de peso de 50%.
A empresa diz que os recipientes resultantes são cerca de 5 vezes mais rígidos do que as embalagens padrão do mesmo material e peso, com o dobro das propriedades isolantes. Os recipientes podem ser decorados via IML, impressão offset, serigrafia e muito mais. “Qualquer coisa que você possa fazer com um recipiente de poliolefina, você pode fazer com o EcoCore”, diz Bocking. No Technology Days, o CEO da Bockatech, Henri Gaskjenn, pegou um copo recém moldado e o colocou no chão com o lado aberto para baixo e ficou em cima dele com todo o peso do corpo não afetando o recipiente.
Frutos mais baixos
Inicialmente a tecnologia foi desenvolvida visando xícaras de café reutilizáveis, as chamadas “frutas de fácil acesso”, segundo Martin Blacher, diretor da Bockatech; e Chris Bocking, fundador da empresa. Além da reutilização, a empresa buscou um copo reciclável monomaterial com densidade reduzida e propriedades isolantes. Nos últimos três anos, Blacher e Bocking dizem que a empresa tem como alvo verticais adicionais em embalagens e outros lugares. Além das propriedades isolantes para bebidas quentes, o núcleo de espuma também evita o acúmulo de condensação para bebidas frias em ambientes úmidos.
“O segmento que buscamos é o de soluções de embalagens mais sustentáveis”, diz Blacher. “Onde muitas soluções de embalagens sustentáveis falham hoje é que elas não são competitivas em termos de custo. Queremos trazer ao mercado embalagens sustentáveis com custo competitivo.” Por exemplo, Blacher e Bocking observam que afastar-se das embalagens de uso único, principalmente se não tiver um fluxo de reciclagem pronto e robusto, pode aumentar a sustentabilidade, mas muitas embalagens reutilizáveis hoje são bastante pesadas, tornando o número de vezes a embalagem teria que ser reutilizada para atingir um “break even” econômico e de carbono muito alto.
Parte da estratégia de mercado da Bockatech é fixar uma marca global e mostrar que sua tecnologia é viável em escala de produção em massa. A empresa acredita que, se os proprietários de grandes marcas fizerem parceria com conversores na comercialização, isso poderá acelerar a adoção.
“Os conversores têm capex vinculados aos moldes existentes”, diz Bocking. “Seria difícil para eles pré-investir antes que uma marca esteja a bordo.”
Além do copo reutilizável, a Bockatech diz que viu economias significativas de peso em tampas e tampas, usando sua tecnologia para reduzir o peso e aumentar as cargas superiores. Outras aplicações potenciais seriam potes de comida de água quente, tigelas reutilizáveis, bem como conchas de moluscos para serviço de alimentação e baldes. A empresa está trabalhando principalmente em formas cilíndricas no momento, mas Blacher diz que à medida que a plataforma avança, ela assumirá outras formas nos próximos anos.
Além do núcleo de espuma, podem ser projetadas peças que combinam seções de espuma opaca e transparentes. Ao controlar onde ocorre a formação de espuma, a Bockatech diz que pode projetar em áreas onde duas peles se tocam no molde. Estes, então, solidificam e resultam em seções transparentes em torno de áreas de espuma para um contraste distinto.
A Bockatech diz que o projeto e a fabricação do molde para o EcoCore são importantes, principalmente quando se trata de obter uma espessura de parede consistente e um perfil de temperatura em toda a superfície. “Somos mais exigentes”, diz Bocking. “Se você tiver um ponto quente mais espesso na superfície da ferramenta, obterá diferentes tamanhos de expansão.” Em termos de cavitação, a empresa está procurando mais cavidades para peças menores, possivelmente 24 ou 32, e para peças maiores, como copos, 4 ou 8 cavidades, embora Bockatech explique que ciclos mais rápidos também podem significar maior produção de uma ferramenta de cavitação menor .