Testador de Encolhimento Térmico GBK-D1

Film Heat Shrinkage Tester GBK-D1: Testador de Encolhimento Térmico para Filmes Termoencolhíveis — Força, Taxa e Curvas em Tempo Real

O Film Heat Shrinkage Tester GBK-D1 é um testador de encolhimento térmico de filmes de alta precisão, desenvolvido para medir de forma completa e quantitativa as principais propriedades de retração de filmes termoencolhíveis: a força de encolhimento térmico, a força de encolhimento a frio (contração), a taxa de encolhimento, o tempo de encolhimento e o deslocamento da amostra.

Operando pelo princípio de aquecimento por ar quente (banho de ar), com medição a laser sem contato e controle automático de temperatura por algoritmo PID digital, o GBK-D1 supera as limitações dos métodos convencionais de forno ou banho de óleo — que detectam apenas a taxa de retração — e entrega um conjunto de dados multidimensional que suporta o P&D e o controle de qualidade de filmes termoencolhíveis em setores como embalagens de bebidas, rótulos sleeve, filmes para salsichas e embalagens de produtos químicos e farmacêuticos.

Em conformidade com as normas internacionais GB/T 34848-2017, ISO 14616-1997 e DIN 53369-1976, o equipamento gera relatórios completos com curvas de força, deslocamento e temperatura em tempo real, com exibição em tela e exportação de dados.

Por que o GBK-D1 é diferente de um forno convencional de encolhimento? O método de forno ou banho de óleo mede apenas a taxa de retração dimensional (percentual de encurtamento) — um dado estático e limitado. O GBK-D1 mede simultaneamente a força gerada durante o encolhimento, o deslocamento em tempo real e a força de contração residual após resfriamento, fornecendo dados dinâmicos essenciais para o desenvolvimento de filmes e para a previsão do desempenho de embalagem em linha de produção.

O que é um Testador de Encolhimento Térmico de Filmes?

Um testador de encolhimento térmico de filmes — também chamado de shrink force tester, medidor de retração térmica ou testador de encolhimento de filme plástico — é um equipamento de laboratório utilizado para medir as propriedades de retração de filmes termoencolhíveis quando submetidos a temperatura controlada.

Filmes termoencolhíveis são fabricados por um processo de extrusão com orientação biaxial ou uniaxial, no qual as tensões internas são “congeladas” na estrutura polimérica durante o resfriamento. Quando o filme é reaquecido, essas tensões são liberadas, provocando a retração do material. A intensidade, a velocidade e a força dessa retração determinam a qualidade do acabamento da embalagem, a aderência ao produto e o desempenho visual no ponto de venda.

As três propriedades fundamentais medidas pelo GBK-D1

Propriedade	Definição técnica	Por que é crítica
Força de encolhimento térmico	Força máxima gerada pelo filme durante o aquecimento e retração — medida com a amostra fixada ao sensor de força, impedindo o movimento livre	Determina a pressão que o filme exerce sobre o produto embalado. Força excessiva pode deformar o produto; força insuficiente resulta em embalagem frouxa e mal acabada
Força de encolhimento a frio (contração)	Força residual registrada após o resfriamento da amostra a 23 °C ± 2 °C — representa a tensão permanente no filme após a embalagem ser formada	Define a força de aperto de longo prazo sobre o produto embalado e a estabilidade dimensional da embalagem ao longo do tempo de prateleira
Taxa de encolhimento	Percentual de redução dimensional do filme após o ciclo térmico — medida por sensor laser de deslocamento sem contato	Determina o encurtamento esperado do filme no processo de tunelamento — base para o dimensionamento correto do corte de película antes do túnel de encolhimento

Como funciona o princípio de aquecimento por ar quente?

O GBK-D1 utiliza o princípio de aquecimento por ar quente (banho de ar), que representa uma evolução significativa em relação ao método de banho de óleo ou forno convencional:

1. A amostra de filme (110 mm × 15 mm) é fixada ao sensor de força e ao sensor de deslocamento a laser dentro da câmara de teste
2. O sistema aquece o ar dentro da câmara até a temperatura programada, com controle PID digital (flutuação máxima de ±0,2 °C)
3. Durante o ciclo de aquecimento, o instrumento registra continuamente em tempo real: a força de retração (em N), o deslocamento (em mm) e a temperatura (em °C)
4. Ao atingir a força máxima de contração, a amostra é exposta ao ambiente externo de 23 °C ± 2 °C para resfriamento controlado
5. Após o resfriamento, o sistema registra a força de contração residual a frio — a tensão permanente no filme
6. Os dados registrados são utilizados para traçar as curvas de força × temperatura e determinar as condições ideais de encolhimento para o filme testado

Para que Serve o Film Heat Shrinkage Tester GBK-D1?

O GBK-D1 é indicado para fabricantes e conversores de filmes termoencolhíveis, laboratórios de P&D de polímeros e indústrias consumidoras de filmes shrink que necessitam avaliar e controlar as propriedades de encolhimento de seus materiais. Principais aplicações:

Rótulos Sleeve e Embalagens de Bebidas

Rótulos sleeve de PVC, PETG e OPS são amplamente utilizados em garrafas de bebidas, águas e refrigerantes. O controle da força e da taxa de encolhimento é determinante para garantir que o rótulo se ajuste perfeitamente à geometria da garrafa — sem bolhas, rugas, alinhamento incorreto ou deformação do substrato. O GBK-D1 permite otimizar as condições de tunelamento para cada geometria de garrafa e tipo de rótulo.

Embalagens de Salsichas, Frios e Produtos Cárneos

Filmes termoencolhíveis para embalagens de salsichas, linguiças e produtos cárneos devem apresentar força de encolhimento suficiente para moldar-se ao produto e criar a aparência compacta desejada, sem romper ou causar deformação. O GBK-D1 mede com precisão a força necessária e o comportamento dinâmico do filme ao longo do ciclo de aquecimento.

Embalagens de Produtos Químicos de Uso Diário e Cosméticos

Embalagens retráteis de produtos de limpeza doméstica, cosméticos e higiene pessoal requerem filmes com janela de encolhimento bem definida — retração suficiente para fechamento perfeito, sem dano ao substrato ou ao rótulo impresso. O GBK-D1 fornece os dados necessários para selecionar e qualificar os filmes mais adequados a cada aplicação.

Embalagens de Cigarros e Produtos de Tabaco

Embalagens de cigarro com filme externo termoencolhível têm especificações rígidas de acabamento visual e tensão de embalagem. O controle das três propriedades medidas pelo GBK-D1 (força térmica, força a frio e taxa) é essencial para manter a consistência de qualidade em grandes volumes de produção.

P&D de Filmes Termoencolhíveis e Novos Polímeros

Laboratórios de desenvolvimento de filmes utilizam o GBK-D1 para caracterizar o comportamento de retração de novos polímeros, blendas e estruturas coextrudadas, comparar o efeito de diferentes condições de orientação e têmpera, e validar as especificações de desempenho antes da escala industrial.

Controle de Qualidade de Recebimento de Filmes

Empresas que utilizam filmes termoencolhíveis de terceiros empregam o GBK-D1 no controle de qualidade de recebimento para verificar se os lotes entregues atendem às especificações de encolhimento acordadas com o fornecedor — prevenindo rejeições e paradas de linha por filme fora de especificação.

Benefícios e Diferenciais do GBK-D1

1. Medição Completa: 5 Propriedades em um Único Ensaio

Em um único ciclo de teste, o GBK-D1 mede simultaneamente força de encolhimento térmico, força de encolhimento a frio, taxa de encolhimento, tempo de encolhimento e deslocamento da amostra — gerando um perfil completo de comportamento do filme. Métodos convencionais (forno ou banho de óleo) medem apenas a taxa dimensional, exigindo ensaios separados e equipamentos distintos para os demais parâmetros.

2. Tecnologia de Medição a Laser Sem Contato

A medição do deslocamento por laser sem contato elimina os erros de medição causados por fricção mecânica, folgas e histerese presentes em sensores de contato convencionais. O resultado é uma medição de taxa de encolhimento mais precisa e reprodutível, especialmente para filmes finos e de alta elasticidade.

3. Controle PID Digital: Flutuação de ±0,2 °C

O algoritmo de controle PID digital mantém a temperatura da câmara com flutuação máxima de ±0,2 °C e acurácia de ±0,5 °C (calibração em ponto único). Esse nível de estabilidade térmica é determinante para a reprodutibilidade dos ensaios — pequenas variações de temperatura produzem grandes diferenças nas propriedades de retração dos filmes termoplásticos.

4. Curvas e Gráficos em Tempo Real

O equipamento exibe em tempo real as curvas de força de retração térmica, retração a frio e taxa de encolhimento em função da temperatura e do tempo. Esses gráficos permitem identificar com precisão a temperatura de início de retração, o pico de força e o comportamento do filme durante o resfriamento — dados impossíveis de obter com métodos estáticos de forno.

5. Sensor de Força de Alta Precisão com Múltiplas Escalas

O GBK-D1 oferece sensor de força padrão de 5 N — com acurácia de ±0,5% FS e resolução de 0,001 N — e opções de 10 N e 30 N para filmes de maior espessura ou maior força de retração. A acurácia superior na faixa baixa (±0,05% FS entre 0 e 10% da escala) permite detectar forças de encolhimento a partir de valores extremamente baixos, cobrindo filmes ultrafinos e materiais especiais.

6. Conformidade com Três Normas Internacionais

O GBK-D1 atende simultaneamente às normas GB/T 34848-2017, ISO 14616-1997 e DIN 53369-1976 — as referências internacionais para determinação das tensões de encolhimento e contração de filmes termoencolhíveis de polietileno, copolímeros de etileno e suas misturas. Isso garante rastreabilidade e comparabilidade dos resultados em cadeias de fornecimento globais.

7. Sistema Operacional Integrado com Gerenciamento de Dados DSM

O sistema integrado do GBK-D1 inclui registro automático e contínuo de dados, permissões hierárquicas conforme requisitos de BPF e auditoria, e compatibilidade com o sistema de gerenciamento de dados DSM para manutenção remota. Isso facilita a implementação em laboratórios com requisitos de rastreabilidade de dados — farmacêutico, médico e alimentício.

8. Células de Teste Removíveis para Substituição Rápida

As células de teste removíveis permitem substituição rápida sem necessidade de ferramentas especiais ou desmontagem do equipamento, reduzindo o tempo de inatividade em caso de manutenção e facilitando a troca de configuração para diferentes escalas de força.

Como Utilizar o Film Heat Shrinkage Tester GBK-D1

Preparação das Amostras

• Cortar os corpos de prova nas dimensões padrão de 110 mm × 15 mm conforme a norma aplicável — sentido de máquina (MD) e sentido transversal (TD) devem ser testados separadamente, pois o filme pode apresentar taxas de encolhimento diferentes nas duas direções
• Condicionar as amostras em ambiente a 22 °C ± 2 °C e umidade relativa de 10% a 60% antes do ensaio
• Manusear os corpos de prova apenas pelas extremidades — contaminação ou deformação na zona de medição compromete os resultados
• Produzir no mínimo 3 réplicas por direção (MD e TD) e por temperatura de teste para cálculo estatístico válido

Passo a Passo de Operação

Etapa	Descrição
01	Ligar o equipamento e configurar a temperatura de teste desejada e os parâmetros de ensaio no sistema integrado
02	Aguardar a estabilização da temperatura na câmara — o controle PID indica quando a temperatura alvo foi atingida com flutuação dentro de ±0,2 °C
03	Fixar o corpo de prova ao sensor de tensão e ao sensor de deslocamento, garantindo alinhamento correto sem pré-tensão na amostra
04	Iniciar o ensaio — o sistema aquece a amostra pelo ar quente e registra continuamente: força (N), deslocamento (mm) e temperatura (°C) em tempo real com exibição gráfica
05	Ao atingir a força máxima de contração, a amostra é colocada no ambiente externo de 23 °C ± 2 °C para resfriamento controlado — o sistema continua registrando a força residual
06	Após o resfriamento completo, o sistema registra a força de contração residual a frio e calcula automaticamente a taxa de encolhimento com base no deslocamento medido pelo laser
07	O sistema gera o relatório completo com curvas de força × temperatura, taxa de encolhimento, tempo de encolhimento e deslocamento — disponível para impressão ou exportação
08	Repetir o ensaio para diferentes temperaturas para construir o mapa de encolhimento do material — curva força × temperatura e taxa × temperatura — nas direções MD e TD

Como Construir o Mapa de Encolhimento do Filme com o GBK-D1

O mapa de encolhimento — gráfico completo das propriedades de retração em função da temperatura — é a ferramenta fundamental para caracterizar um filme termoencolhível e definir as condições ótimas de processo no túnel de encolhimento. Para construí-lo com o GBK-D1:

• Testar o filme nas direções MD (sentido de máquina) e TD (sentido transversal) separadamente
• Variar a temperatura de ensaio em incrementos de 5 °C, desde abaixo do ponto de início de retração até próximo ao limite de degradação do material
• Para cada ponto de temperatura, registrar: força máxima de encolhimento (N), força de contração a frio (N), taxa de encolhimento (%) e tempo de encolhimento (s)
• Plotar os gráficos de força × temperatura e taxa × temperatura para identificar a janela ótima de tunelamento

Especificações Técnicas do Film Heat Shrinkage Tester GBK-D1

Parâmetro	Especificação
Propriedades medidas	Força de encolhimento térmico | Força de encolhimento a frio | Taxa de encolhimento | Tempo de encolhimento | Deslocamento da amostra
Normas atendidas	GB/T 34848-2017 | ISO 14616-1997 | DIN 53369-1976
Sensor de força (padrão / opcionais)	5 N (padrão) | 10 N ou 30 N (opcionais)
Acurácia da força de contração	±0,5% FS (10%–100% da escala) | ±0,05% FS (0%–10% da escala)
Resolução de força (display)	0,001 N
Faixa de medição de deslocamento	0,1 mm a 70 mm
Acurácia do sensor de deslocamento	±0,07 mm
Tecnologia de medição de deslocamento	Laser sem contato
Faixa de medição de encolhimento	0,1% a 95%
Temperatura de trabalho	Temperatura ambiente até 210 °C
Flutuação de temperatura	±0,2 °C
Acurácia de temperatura	±0,5 °C (calibração em ponto único)
Controle de temperatura	Algoritmo PID digital
Princípio de aquecimento	Aquecimento por ar quente (banho de ar)
Número de estações de teste	1 conjunto (duas posições de teste)
Tamanho padrão da amostra	110 mm × 15 mm
Alimentação elétrica	220 VAC ±10% 50 Hz / 120 VAC ±10% 60 Hz
Condições de operação — temperatura	22 °C ± 2 °C
Condições de operação — umidade relativa	10% a 60% (sem condensação)
Condições de armazenamento — temperatura	10 °C a 30 °C
Condições de armazenamento — umidade relativa	5% a 85% (sem condensação)
Dimensões do equipamento	480 mm (L) × 400 mm (P) × 630 mm (A)
Peso líquido	26 kg

Setores de Aplicação do GBK-D1

Setor	Materiais testados	Propriedade crítica
Bebidas e rótulos sleeve	PVC, PETG, OPS para rótulos de garrafas	Taxa e força de encolhimento para ajuste perfeito à geometria da garrafa
Alimentos e produtos cárneos	PE, poliolefinas para embalagens de salsichas e frios	Força de encolhimento para moldagem ao produto sem dano
Produtos químicos e cosméticos	Filmes externos de embalagens de produtos de limpeza	Janela de encolhimento para processo sem dano ao rótulo impresso
Cigarro e tabaco	Filmes externos de caixas de cigarro	Consistência de força e taxa em alta velocidade de produção
Eletrônicos e eletrodomésticos	Filmes shrink para unitização e proteção de produtos	Força de contração a frio para estabilidade dimensional de longo prazo
P&D de polímeros e filmes	Novos polímeros, blendas, coextrudados	Mapa completo de encolhimento para caracterização de novos materiais

Perguntas Frequentes sobre o Film Heat Shrinkage Tester GBK-D1

Qual a diferença entre força de encolhimento térmico e taxa de encolhimento?

São propriedades distintas e complementares. A taxa de encolhimento é um parâmetro dimensional — mede o percentual de redução no comprimento do filme após o ciclo térmico (ex.: um filme que passa de 110 mm para 88 mm tem taxa de 20%). A força de encolhimento térmico é um parâmetro mecânico — mede a força (em Newtons) que o filme gera durante a retração quando impedido de se mover livremente, ou seja, quando está aderido ao produto. Ambas são necessárias para prever o comportamento do filme no processo de embalagem: a taxa define o dimensionamento do corte; a força define a pressão sobre o produto.

Por que o método de aquecimento por ar é superior ao banho de óleo ou forno?

O método convencional de banho de óleo ou forno permite apenas a medição da taxa de retração dimensional (encolhimento livre) — o filme retrai sem restrição e mede-se o encurtamento. Esse método não mede força e fornece resultados limitados. O GBK-D1 com aquecimento por ar fixa a amostra a sensores de força e deslocamento, medindo simultaneamente força, taxa e deslocamento durante todo o ciclo — dados essenciais para P&D e controle de processo avançado. Além disso, o aquecimento por ar é mais limpo, não gera resíduos de óleo e é mais seguro operacionalmente.

O GBK-D1 atende à norma ISO 14616?

Sim. O GBK-D1 foi desenvolvido em conformidade com a norma ISO 14616-1997 (Plastics — Heatshrinkable films of polyethylene, ethylene copolymers and their mixtures — Determination of shrinkage stress and contraction stress), além das normas GB/T 34848-2017 e DIN 53369-1976. Isso garante que os resultados sejam comparáveis com especificações técnicas de clientes e fornecedores que referenciem essas normas.

O que é a força de encolhimento a frio e por que ela importa?

A força de encolhimento a frio (ou força de contração residual) é a tensão que permanece no filme após o resfriamento da embalagem já formada. Ela representa a força de aperto de longo prazo que o filme exerce sobre o produto embalado durante toda a vida útil na prateleira. Um valor muito elevado pode deformar embalagens de plástico mole ou espremer produtos frágeis; um valor muito baixo resulta em embalagem frouxa que perde aderência ao produto ao longo do tempo. O GBK-D1 é um dos poucos equipamentos capazes de medir essa propriedade de forma direta e quantitativa.

O equipamento mede as propriedades nas direções MD e TD separadamente?

Sim. O GBK-D1 permite testar o filme tanto no sentido de máquina (MD — Machine Direction) quanto no sentido transversal (TD — Transverse Direction) de forma independente, bastando cortar os corpos de prova na direção desejada. Filmes biaxialmente orientados (como BOPP e BOPET) apresentam comportamentos de encolhimento distintos nas duas direções — a medição em ambas é necessária para a caracterização completa do material.

O GBK-D1 pode ser usado para filmes de PVC, PETG e OPS utilizados em rótulos sleeve?

Sim. O GBK-D1 é compatível com todos os tipos de filmes termoencolhíveis utilizados em rótulos sleeve — PVC (Policloreto de Vinila), PETG (Politereftalato de Etileno Glicol) e OPS (Poliestireno Orientado) — além de PE, PP, poliolefinas e outros materiais termoplásticos com temperatura de retração dentro da faixa de trabalho do equipamento (até 210 °C).

Qual o tamanho mínimo de força que o equipamento consegue detectar?

Com o sensor padrão de 5 N e acurácia de ±0,05% FS na faixa de 0 a 10% da escala, o GBK-D1 consegue detectar forças de encolhimento a partir de valores muito baixos — menores que 0,01 N — cobrindo filmes ultrafinos, materiais de baixa força de retração e aplicações que requerem alta sensibilidade na medição. Para filmes de maior espessura ou maior força de retração, as opções de 10 N e 30 N estão disponíveis.

O sistema do GBK-D1 registra e exporta os dados automaticamente?

Sim. O GBK-D1 possui registro automático e contínuo de dados integrado ao sistema operacional do equipamento. Os dados de força, deslocamento e temperatura são registrados em tempo real ao longo de todo o ensaio, gerando relatórios completos com curvas gráficas disponíveis para visualização, impressão e exportação. O sistema é compatível com o gerenciamento de dados DSM para manutenção remota e atende a requisitos de permissões hierárquicas para ambientes com controles de BPF e auditoria.