A folha-de-flandres é um produto laminado plano constituído por aço de baixo teor de carbono, revestido em ambas as faces com estanho comercialmente puro por eletrodeposição. A folha-de-flandres combina a resistência mecânica e capacidade de conformação do aço com a resistência à corrosão, soldabilidade e boa aparência do estanho.
Este produto é composto por diferentes camadas. Sobre o aço-base está a camada de liga ferro/estanho. Em seguida, encontra-se o revestimento de estanho livre, recoberto por uma camada de passivação, que é formada por compostos de cromo. De uma maneira geral, as folhas recebem uma camada de óleo sobre a superfície, a fim de contribuir para o manuseio e também para proteger contra a corrosão atmosférica.
O acabamento superficial da folha-de-flandres é definido a partir da preparação controlada dos cilindros de trabalho usados no estágio final da laminação de encruamento do aço, pela massa de revestimento e pela fusão ou camada de estanho.
No Brasil, são produzidos três tipos de acabamento superficiais para folhas com baixo teor de carbono: brilhante, fosco e polido (risco de pedra). Segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), o acabamento fosco é obtido no aço-base pelo uso de cilindros de trabalho jateados no laminador de encruamento, não ocorrendo a fusão do estanho após sua deposição. O polido é feito por cilindros que possuem leves riscos de rebolo de retífica. O acabamento brilhante é obtido pela fusão da camada de estanho sobre o aço-base.
Camada de liga ferro-estanho
A camada de liga ferro-estanho (FeSn2) é obtida após o processo de eletrodeposição do estanho sobre o aço-base. A folha-de-flandres passa por tratamento térmico em uma torre de refusão do estanho, formando um processo de difusão e transferência de massa, que dá origem a uma camada intermetálica de ferro-estanho na forma de FeSn2.
A camada de liga pode ter estrutura cristalina retangular ou ser constituída de pequenos nódulos, dependendo das condições do tratamento aplicado. Algumas características da liga Fé/Sn2 estão relacionadas com as boas práticas de produção do aço-base. Estas devem favorecer a reação rápida entre os metais e a formação desta camada mais uniforme. Os principais fatores que podem influenciar estão ligados à limpeza da superfície, devendo ser evitados contaminantes antes e durante o recozimento, utilizando agentes de limpeza com boa capacidade de lavagem e uma limpeza eletrolítica eficientes, antes da deposição do estanho.
Camada de estanho
O estanho utilizado para revestir a folha-de-flandres deve ter pureza superior a 99,5%. A camada de estanho é expressa em gramas por metro quadrado (g/m²) para cada face da folha, quando fabricada pelo processo eletrolítico. Elas podem ser fabricadas com revestimento igual ou diferencial em relação às duas faces da folha.
Quadro 1: massa de revestimento para folhas-de-flandres eletrolíticas (revestimento igual, em g/m² - ABNT, 1995; ISO, 1995)
Nomenclatura usual |
Faixa de massa de revestimento por face |
Desvio de massa permitido para menos na média de ensaio triplo |
E 1,1 |
1,0 < m < 1,5 |
-0,25 |
E 2,8 |
1,5 < m < 2,8 |
-0,30 |
2,8 < m < 4,1 |
-0,35 |
E 5,6 |
4,1 < m < 7,6 |
-0,50 |
E 8,4 |
7,6 < m < 10,1 |
-0,65 |
E 11,2 |
10,1 < m |
-0,90 |
M = Massa de estanho em g/m²
O quadro 2 apresenta a especificação para as folhas-de-flandres diferenciais, no qual a letra D significa diferencial e os números separados por barras os valores de estanho em gramas por metro quadrado.
As marcações nas folhas revestidas diferencialmente podem ser estabelecidas entre o fornecedor e o comprador do produto. Geralmente, a identificação do material com revestimento diferencial é feita pela marcação da face de maior revestimento e, em casos especiais, pode ser feita na face de menor revestimento. Esta marcação pode ser feita com linhas tracejadas, figuras geométricas e de outras formas, sendo que na maioria dos casos é feita com linhas paralelas. O quadro 1 apresenta os tipos de marcação mais utilizados em folhas-de-flandres diferenciais com os seus respectivos espaçamentos entre as linhas.
Quadro 2: massa de revestimento para folhas-de-flandres eletrolíticas (revestimento diferencial, em g/m² - ABNT, 1995)
CÓDIGO |
MASSA NOMINAL |
Desvio de massa permitido para menos na média de ensaio triplo |
Face de maior revestimento |
Face de menor revestimento |
D 1,1/0 |
1,1 |
0 |
-0,25 |
D 2,8/0 |
2,8 |
0 |
-0,30 |
D 2,8/1,1 |
2,8 |
1,1 |
-0,30 / -0,25 |
D 5,6/2,8 |
5,6 |
2,8 |
-0,50 / -0,30 |
D 8,4/2,8 |
8,4 |
2,8 |
-0,65 / -0,30 |
D 8,4/5,6 |
8,4 |
5,6 |
-0,65 / -0,50 |
D 11,2/2,8 |
11,2 |
2,8 |
-0,90 / -0,30 |
D 11,2/5,6 |
11,2 |
5,6 |
-0,90 / -0,50 |
D 11,2/8,4 |
11,2 |
8,4 |
-0,90 / -0,65 |
Na maioria dos casos, a face de maior revestimento fica no interior da lata, por conferir maior proteção ao produto, porém o inverso também pode ser aplicado quando existe interesse, como no caso no qual o meio externo é agressivo ou da utilização de rótulos de papel e não de litografia.
Tratamento de passivação
O tratamento de passivação é um tratamento químico ou eletroquímico aplicado na superfície das folhas-de-flandres, tendo como finalidade proteger a camada de estanho contra a corrosão, inibir o crescimento de óxido de estanho, favorecer a aderência dos vernizes e tintas de litografia e prevenir a formação de manchas de sulfuração. Uma superfície oxidada pode produzir descoloração no caso de estocagem prolongada.
A aplicação do tratamento de passivação pode ser realizada na folha por deposição eletroquímica ou por imersão em solução de compostos de cromo, sendo realizado nas linhas de revestimento eletrolítico, após o processo de refusão e antes do oleamento. O tratamento mais utilizado é catódico, com o uso de solução de dicromato de sódio.
As folhas-de-flandres mais utilizadas recebem um tratamento denominado convencional, no qual ocorre a predominância de óxidos de cromo. As folhas destinadas ao acondicionamento de produtos alimentícios com alto teor de enxofre passam por tratamento resistente à formação de sulfetos, no qual ocorre a predominância de cromo metálico. As folhas-de-flandres também podem receber um tratamento por imersão em solução de compostos de cromo, denominado tratamento leve, que confere maior aderência de verniz à folha, porém com baixa resistência à reação de sulfuração.
O quadro 3 apresenta os valores mínimos e máximos de massas de revestimentos de compostos de cromo por face, para os diferentes tipos de tratamentos de passivação aplicados em folhas-de-flandres, especificado por meio do projeto de revisão da norma NBR 6665 – Folhas laminadas de aço de baixo carbono revestidas e não-revestidas – especificação (ABNT, 1995).
Quadro 3: médias mínima e máxima de massas de revestimento de compostos de cromo por face, em mg/m² (ABNT, 1995)
Tipos de tratamento |
Média mínima de revestimento |
Média máxima de revestimento |
Convencional (SN-1) |
3,0 |
10,0 |
Resistente a sulfetos
(SN-2) |
8,0 |
20,0 |
Leve (SN-O) |
1,0 |
5,0 |
A CSN (Companhia Siderúrgica Nacional) produz no Brasil quatro tipos de passivação da folha-de-flandres, conforme identificado no Quadro 4.
Quadro 4: tipos de passivação de folha-de-flandres (CSN)
Identificação |
Revestimento de cromo (mg/m²/face) |
Observação |
Passivação química 300 |
1,0 – 2,0 |
Uso com verniz da classe epóxi-fenólica |
Passivação eletrolítica 310 |
2,5 – 4,0 |
Uso com verniz da classe epóxi-ureia |
Passivação catódica 311 |
4,4 – 6,7 |
Uso geral |
Passivação catódica 314 |
< 8,0 |
Uso para produtos sulfurosos (sem verniz) |
Camada de óleo
As folhas-de-flandres são recobertas com uma fina camada de óleo, visando facilitar o manuseio durante a separação ou deslizamento das folhas em fardos ou bobinas e nas linhas de fabricação de lata, garantindo uma proteção adicional contra a abrasão e arranhões. A ausência de óleo pode causar também falta de interação da litografia. Uma quantidade acima do especificado pode causar problemas no seu envernizamento, tal como o efeito denominado olho de peixe.
O óleo a ser empregado na folha deve ser apropriado para o uso em embalagens destinadas a alimentos. Os materiais mais utilizados são o sebacato de dioctila (DOS) ou o acetil-tributil-citrato (ATBC). Outro óleo menos usado é o de semente de algodão.
O oleamento é a última etapa da fabricação da folha metálica, independentemente do tipo de revestimento a ser aplicado. Sua aplicação é feita eletrostaticamente em uma câmara na qual o óleo é atomizado, ao mesmo tempo em que é atraído para a superfície da tira pela ação do campo eletrostático obtido com a aplicação de corrente.
A massa do filme de óleo aplicada sobre a superfície metálica é muito pequena, em média, de um miligrama em 100 m² de área. De acordo com o projeto de revisão da NBR 6665 (ABNT, 1995), a massa média mínima aceitável é de 5 mg/m² e a média máxima é de 15 mg/m² para as duas faces da folha.
Curiosidade: Uma lata de óleo de 900 ml utiliza 90 g de folha-de-flandres. Aproximadamente 8 km de folha-de-flandres podem produzir 90 mil latas, ou seja, 620 mil km de folha de flandres são necessários para produzir uma lata de óleo para cada habitante da Terra.
Fonte: CETEA (Centro de Tecnologia de Embalagem)
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