As escolhas de embalagem na fabricação e no transporte raramente são tão importantes como são hoje. Com o tempo, o custo da embalagem protetora deixou de ser apenas o preço de compra de um rolo de material ou o custo de uma máquina. Agora inclui o cumprimento de regras, taxas de descarte de resíduos, uso de espaço de armazenamento, horas de trabalho e - cada vez mais - notoriedade das embalagens plásticas nas cadeias de fornecimento-de contato com o cliente. Para os gestores de operações que têm de escolher entre uma embalagem alveolar e uma embalagem de espuma normal, a questão não é saber qual custa menos por metro. É aquele produto que apresenta menor custo total ao longo de toda a sua vida útil.
Como funciona cada técnica
O plástico bolha -, também conhecido como filme bolha de ar -, atua como um amortecedor, derretendo e empurrando para fora o filme de polietileno, que é então selado em torno de bolsas de ar uniformemente espaçadas. O material resultante protege os objetos comprimindo as células de ar presas, que absorvem a energia do choque e evitam que ela entre diretamente na embalagem. Essas máquinas variam desde pequenos infladores de bancada que funcionam com rolos de filme pré-fabricados até extrusoras de grande escala-de fábrica que produzem filme bolha a partir de partículas plásticas originais.
AMáquina de embalagem de papel favo de melfunciona de uma maneira diferente. Requer papel kraft - geralmente pesando entre 50 e 80 gramas por metro quadrado - que é então tensionado e moldado através de um conjunto de rolos. Esses rolos puxam o papel em uma forma de célula hexagonal tridimensional. O material resultante se parece com um favo de mel contínuo, que pode ser enrolado em um objeto ou esfregado em um formato para preencher os espaços em branco. O método de amortecimento é estrutural: as células hexagonais resistem à compressão e distribuem a carga pelas paredes. A ideia vem diretamente da geometria do favo de mel natural, um dos materiais mais eficientes-da natureza.
Investimento inicial de capital
Os custos iniciais do equipamento são mais óbvios em qualquer atualização de uma linha de embalagem, e o plástico bolha geralmente tem uma vantagem nesse aspecto. Uma máquina de plástico bolha de bancada padrão, adequada para remessas de comércio eletrônico de-pequeno e médio porte, custa entre US$ 3.000 e US$ 8.000. Máquinas-de fábrica capazes de lidar com volumes maiores custam entre US$ 8.000 e US$ 20.000.
Uma máquina de embalagem de papel Honeycomb tem custos iniciais mais altos, normalmente de US$ 5.000 a US$ 12.000 para modelos de bancada e de US$ 15.000 a US$ 35.000 para modelos de fábrica. A diferença de custo decorre da complexidade mecânica do processo de formação do favo de mel - as máquinas precisam apertar o papel com uma tensão muito precisa para que não rasgue, e os conjuntos de rolos de formação exigem mais tolerância do que as peças de vedação de filme das máquinas de plástico bolha.
Mas olhar apenas para os preços de compra deixa passar um factor-chave de compensação. Onde existem programas ativos de EPR - o que a Fundação Ellen MacArthur e o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente chamam de ferramenta básica para gerenciar resíduos de embalagens - as embalagens de plástico cobram uma taxa por quilograma, enquanto as embalagens de papel não. Um centro de expedição-de médio porte que processa 500 pacotes por dia pode pagar de US$ 8.000 a US$ 15.000 por ano em custos de conformidade com EPR para materiais de amortecimento plásticos, uma duplicação que os sistemas de papel geralmente evitam.
Custo de materiais por pacote
O custo unitário do material é mais detalhado. Simplificando, o filme plástico-bolha geralmente é mais barato que o papel alveolar. Um rolo de bolha de polietileno com entre 500 e 1.000 metros de comprimento custa entre US$ 30 e US$ 60, ou entre US$ 0,06 e US$ 0,12 por metro. Os rolos Kraft para sistema de favo de mel custam de US$ 50 a US$ 100 por rolo e, uma vez levadas em conta as etapas de estiramento e{12}}formação de células, eles fornecem ainda menos arroz linear.
Mas os materiais utilizados em cada embalagem contam uma história diferente. Como o papel alveolar tem o formato de célula hexagonal que amortece melhor o peso - dada a espessura do papel alveolar, absorve mais energia de choque do que o plástico bolha da mesma espessura - uma embalagem típica requer apenas 0,3 a 0,8 metros de papel alveolar, enquanto 0,5 a 1,5 metros de filme bolha fornece a mesma proteção. A pesquisa sobre a mecânica dos materiais em favo de mel no International Journal of Impact Engineering mostra que as formas hexagonais do favo de mel absorvem de 30% a 50% mais energia do que os sistemas de amortecimento do mesmo tamanho. Isso significa menos material e mais trabalho.
Com base no uso real, o custo do material do invólucro em formato de favo de mel é de aproximadamente $0.25 - $0,50 por pacote, enquanto o custo do material do plástico-bolha é de aproximadamente $0.15 - $0,35 por pacote. A diferença é menor quando a melhor eficiência estrutural da máquina de favo de mel é levada em consideração, mas o plástico-bolha para produtos leves e de baixo-valor ainda é mais barato em termos de custos puros de material.
Armazém e pegada do armazém
Rolos de plástico bolha, especialmente os pré-inflados, ocupam muito espaço no depósito. Uma bandeja de plástico-bolha pré-inflada pode conter apenas 20 a 30 por cento do comprimento linear da mesma bandeja plana de papel marrom, porque as bolsas de ar ocupam espaço mesmo quando o filme está bem enrolado. O papel tem uma grande vantagem de densidade de armazenamento: uma pilha de rolos de papel kraft para sistema alveolar pode fornecer uma estação de embalagem por dias ou semanas, mas o plástico bolha precisa ser recarregado com mais frequência e ocupa mais espaço.
Enquanto o aluguel do armazém e os custos de manuseio são calculados por pé quadrado ou por metro quadrado, o espaço economizado pelos sistemas de papel pode economizar operações de{0}tamanho médio entre US$ 2.000 e US$ 5.000 por ano em custos de armazenamento. Esta é uma operação repetitiva que economiza acumulada ao longo da vida útil do aparelho e não aparece na fatura de nenhuma das máquinas.
Consumo de energia e custos operacionais
As máquinas de embalagem de isopor, principalmente os produtos dos fabricantes de extrusoras, consomem muita energia elétrica. Isso ocorre porque o polietileno deve ser aquecido a um ponto de fusão de cerca de 120 a 160 graus antes de poder ser transformado em filme. Os infladores de bancada que trabalham com filme pré-fabricado usam de 1 a 2 quilowatts, e as extrusoras de fábrica podem absorver de 15 a 40 quilowatts durante a operação ininterrupta.
O trabalho de uma máquina embaladora de papel Honeycomb é puramente mecânico - ela puxa e molda o papel em temperatura ambiente - e usa de 2 a 4 quilowatts como equipamento de fábrica-. Os modelos de bancada normalmente não excedem 1 quilowatt. A diferença entre uma extrusora de plástico bolha de 25 quilowatts e uma extrusora de favo de mel de 3 quilowatts funcionando por mais de 2.000 horas é de cerca de 44.000 quilowatts-hora. A um preço de fábrica de $0.08 - $0,12 por quilowatt-hora, os custos de energia poderiam ser economizados entre $3.500 e $5.300 por ano.
Trabalho e capacidade produtiva
Os sistemas de plástico bolha são fáceis de adaptar às atuais estações de trabalho de embalagem. O operador retira o filme da bobina, rasga-o ou corta-o e depois embrulha o produto - um processo que requer pouco treinamento e dificilmente atrapalha as rotinas normais de embalagem. Normalmente, a taxa de transferência é de 60 a 120 pacotes por hora.
Os sistemas de papel Honeycomb exigem que os operadores entendam as propriedades do material - quanto alongamento produz o melhor amortecimento, como as células hexagonais se alinham sob compressão e como fechar a embalagem sem comprimir a estrutura. Essa complexidade adicional pode reduzir o rendimento inicial em 10% a 20% em comparação com o plástico bolha, mas operadores experientes eventualmente alcançam velocidades semelhantes. Quando a rotatividade de trabalhadores é elevada ou as mudanças sazonais são elevadas, os custos de formação do sistema alveolar constituem uma despesa operacional real e devem ser incluídos na decisão de adoção.
Eliminação de resíduos e custos de-fim-de vida útil
É aí que os custos são mais variáveis. O plástico bolha de polietileno pode ser reciclado em teoria, mas na prática é difícil de conseguir. Ele deve ser separado de outros materiais de embalagem, sem fita e rotulagem e enviado para uma instalação que possa manusear filme de polietileno de baixa-densidade. Na verdade, a maior parte do plástico-bolha vai parar em lixões normais e vai para o lixo ou queimado. A Organização para a Cooperação e-Desenvolvimento Econômico (OCDE) estima que apenas 9% dos resíduos plásticos do mundo são reciclados, e os filmes de embalagem representam uma pequena fração desse número.
O papel Kraft de uma máquina embaladora de papel Honeycomb entra no processo de reciclagem de papel existente, que tem uma taxa de reciclagem superior a 65% nos países membros da OCDE. Mais importante ainda, o papel que entra no meio ambiente se decompõe em semanas a meses, mas o filme de polietileno dura décadas. Para as empresas que enfrentam impostos sobre aterros sanitários ou impostos sobre embalagens plásticas -, um exemplo é o imposto de £ 210,82 por tonelada sobre embalagens plásticas a ser introduzido no Reino Unido a partir de 2022 - a diferença nos custos de resíduos é talvez o maior item no cálculo do custo de embalagem.
A imagem do custo total de propriedade
Se você somar todos os componentes de custo e o dispositivo médio tiver uma vida útil de cinco anos, apenas olhar o preço de compra da máquina revela o problema:
O sistema de plástico bolha tem um custo inicial mais baixo, com custos de material por embalagem ligeiramente mais baixos, mas também tem maior consumo de energia, taxas de conformidade EPR aplicáveis, impostos sobre embalagens plásticas e taxas de eliminação de resíduos. Esses custos anuais recorrentes - custos "abaixo da linha d'água" que muitas vezes são ignorados ao comprar uma avaliação - podem ficar entre US$ 12.000 e US$ 25.000 por ano para instalações que enviam 100.000 pacotes por ano.
O sistema de papel alveolar custa um pouco mais e os materiais por embalagem custam um pouco mais, mas consome menos energia. Isso também evita a maioria dos custos específicos-do plástico e cria um descarte de resíduos mais barato. Esses resíduos também são mais populares com as regras de sustentabilidade dos consumidores e das empresas. Encruzilhada - a economia total no sistema honeycomb por meio de preços de compra iniciais mais altos - normalmente ocorre entre o 12º e o 18º mês de operação de uma instalação-de médio porte. Isto se baseia em dados operacionais coletados em auditorias de linhas de produção de embalagens.
Escolha baseada na aplicação e não na ideologia
A opção-com melhor custo-benefício depende das mercadorias que estão sendo transportadas. Para eletrônicos leves, cosméticos, vidros e outros itens frágeis, as embalagens devem ser fortemente atingidas localmente. As células de ar macias do plástico bolha fornecem uma proteção contra carga pontual que o papel alveolar - com suas paredes celulares mais rígidas - não consegue igualar. Nesse caso, o custo um pouco mais alto do plástico-bolha pode valer a pena, pois o índice de danos é baixo e as devoluções dos clientes são baixas.
Para itens mais pesados, peças de fábrica, peças metálicas e produtos que devem suportar forças de esmagamento estáveis durante o transporte, o papel alveolar possui um amortecedor estrutural que proporciona melhor proteção a um custo total semelhante ou inferior. A forma hexagonal dispersa a carga de esmagamento em muitas paredes celulares, evitando o colapso lento das células de uma única bolha à medida que explodem sob pressão constante.
Muitas empresas-do mercado de massa usam uma abordagem híbrida: plástico bolha para pequenos pedidos on-line, onde a velocidade e a simplicidade são fundamentais, e um sistema de colmeia para remessas mais pesadas ou mais valiosas, onde a proteção e uma reputação ecológica têm valor comercial. O custo desses dois sistemas depende da combinação dos volumes de embarque, mas muitas vezes esta é a melhor opção para operações que transportam diversos tipos de produtos.
À medida que as regras globais para embalagens plásticas ficam mais rígidas - o Compromisso Global da Fundação Ellen MacArthur e a Nova Iniciativa para a Economia do Plástico do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente estabeleceram metas claras para a redução de embalagens plásticas-de uso único -, as vantagens de custo dos sistemas de papel provavelmente aumentarão. As empresas que não encaram o custo da embalagem como um preço de compra, mas sim como um cálculo de como o sistema funciona, serão as que farão os investimentos certos décadas antes de as regras forçarem a decisão.
Referência
- Fundação Ellen MacArthur. Responsabilidade Estendida do Produtor: Declaração e Documento de Posição, 2020.
- Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA). Compromisso Global para uma Nova Economia do Plástico, 2023.
- Organização para Cooperação-econômica e Desenvolvimento (OCDE). Perspectiva Global dos Plásticos: Motores Económicos, Impactos Ambientais e opções políticas. Publicação da OCDE, 2022.
- Jornal Internacional de Engenharia de Impacto. Características de absorção de energia de estruturas hexagonais em favo de mel sob carregamento estático e dinâmico. Vol 112, 2018.