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1. INTRODUÇÃO      Os plásticos são substâncias formadas através dos derivados dopetróleo e compostos por cadeias de polím...
forma de grânulos, que ao transformarem-se em chapas podem ser moldadase utilizadas em diversas áreas.       O termoplásti...
baseando-se nos dois métodos principais: cast e Extrusão. E por fim, ressaltaras principais variáveis controladas ao longo...
Baixa resistência química a: Solventes aromáticos (ex.: benzeno,                     tolueno); Hidrocarbonetos clorados (e...
como o vidro. O acrílico quebra em pedaços não cortantes e é ummaterial sensível ao entalhe; Uma chapa acrílica tem a meta...
3. USOS DO ACRÍLICO      O metacrilato de metila é uma resina plástica que após passar pordiversos processos chega ao esta...
denominado crazing, este fenômeno consiste imposição do acrílico a altastensões com o objetivo de gerar rachaduras interna...
aumentar a reciclagem do acrílico, já que ele é usado na produção de bensduráveis e só vai para o lixo quando o produto ao...
4. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE ACRÍLICO      O processo de fabricação de acrílico pode ser realizado de duas formas,através...
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um fluxograma do processo anteriormente descrito, enquanto a Figura 3 trazuma malha simples do processo de fabricação da s...
Fonte: Autoria Própria
4.1.2. Chapas Acrílicas       Com o encaminhamento do “xarope” à área de fundição, inicia-se oprocesso de fabricação das c...
Ressalta-se que até este momento todo o processo foi feito de formamanual, fosse o posicionamento das placas de vidro para...
tanques e estufas a temperatura atinge 70ºC à pressão atmosférica” (INDAC,2012).         Após a conclusão do processo de p...
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4.2. MÉTODO DA EXTRUSÃO      O processo de extrusão é totalmente contínuo, porém diferente doprimeiro que utilizava como m...
Fonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. ...
não há necessidade da utilização da calandra, pois o produto final é oresultante da forma que foi especificada no molde.  ...
Fonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. ...
Chapas fundidas ou “Cast”: Espessuras entre 2,0 a 25 mm, a variação édefinida pela fórmula, sendo e = espessura nominal, m...
Filtros: Este é o último passo para a formação do “pré-polímero”.Visando retirar resíduos de sólidos originários do proces...
acrílica em acrílico. As principais variáveis controladas são: no caso do silo,vazão; no caso da área interna, temperatura...
6. CONCLUSÃO      Ao longo deste trabalho foi possível conceituar o que são plásticos, suassubclassificações e tipos. Assi...
acrílico, que irá tomar a forma desejada pelo fabricante. Havendo neste casodois métodos, o que utilizam calandra e os que...
SILVA, Antônio Gonçalves da. O Uso de Resina Acrílica na Conservação deDocumentos     Arquivísticos    e    Bibliográficos...
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Artigo elaborado para a disciplina Equipamentos Industriais, sobre o processo de fabricação de acrílicos, tendo uma abordagem voltada para os equipamentos envolvidos e o processo de fabricação.

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Processo de fabricação de acrílico

  1. 1. JASON LEVY REIS DE SOUZA TAMIRES GREGÓRIO MENESES VICTOR SAID DOS SANTOS SOUSAVICTÓRIA BENVENUTO DA SILVA CABRALPROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ACRÍLICO Salvador 2012
  2. 2. JASON LEVY REIS DE SOUZA TAMIRES GREGÓRIO MENESES VICTOR SAID DOS SANTOS SOUSAVICTÓRIA BENVENUTO DA SILVA CABRALPROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ACRÍLICO Avaliação solicitada como objeto de avaliação parcial da II Unidade pelo professor Cláudio Reynaldo da Disciplina de Equipamentos Industriais no Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia da Bahia, Coordenação de Automação e Controle Industrial. Sob orientação do professor Cláudio Reynaldo. Salvador 2012
  3. 3. 1. INTRODUÇÃO Os plásticos são substâncias formadas através dos derivados dopetróleo e compostos por cadeias de polímeros, ou seja, cadeias demacromoléculas com repetição periódica, sendo formados por monômeros. Umexemplo de plásticos que obedece estas características é o acrílico. Ressalta-se que tais compostos dividem-se em dois grandes grupos: os termoplásticos eos termorrígidos. Os termoplásticos são plásticos que quando submetidos a altaspressões e temperaturas permitem alterações físicas, como a modelagem ou afundição, o que possibilita seu reaproveitamento sem perda da composiçãoquímica original. Já os termorrígidos são aqueles que quando submetidos aaltas temperaturas e pressões alteram sua composição química, o que impedeo reaproveitamento destas substâncias. A fim de esclarecer o que sãoplásticos, ressaltam-se as seguintes definições: Monômeros: grosso modo, são moléculas simples e pequenas quepossuem capacidade de ligação com outras moléculas, seja de mesmasubstância ou de substância diferente, para assim formar cadeias longas, asdenominadas “macromoléculas”. Polimerização: quando ocorre o processo anteriormente descrito, aligação de monômeros para a formação de cadeias de macromolécula oucadeias longas de moléculas denomina-se tal processo como sendo uma“polimerização”. Polímeros: quando o processo de formação de macromoléculas ocorreatravés da polimerização e há um conjunto de duas ou mais unidades químicasde repetições básicas e periódicas (ou mero) têm-se um polímero. Realizada tal separação conceitual, explana-se que o acrílico ou PMMAjá era conhecido em 1843, porém sua expansão e estudo somente começaramem 1901 quando o doutor Otto Rohm iniciou os estudos sobre o monômero deacrílico, na Alemanha. Depois em 1927 a Rohm & Haas começou a produzir oMetacrilato de Metila industrialmente, e em 1932 o cientista inglês Crawforddescobriu um método pratico de gerar o PMMA. Atualmente é fornecido na
  4. 4. forma de grânulos, que ao transformarem-se em chapas podem ser moldadase utilizadas em diversas áreas. O termoplástico formado por polímeros de polimetilmetacrilato (PMMA),como ilustra a figura 1, mostrou-se um dos plásticos com maior potencial eversatilidade da atualidade, afinal há uma vasta gama de aplicações para esteplástico, podendo ser utilizado tanto na indústria automotiva para a produçãode displays e faróis, quanto em decorações, afinal há uma grande diversidadede cores e formas disponíveis no mercado. Figura 1 – Polimetilmetacrilato (PMMA) Fonte: COLEGIO WEB. Polimetilmetacrilato (acrílico, plexiglass). Disponível em: <www.colegioweb.com.br>. Acesso em: 20 de set de 2012. O composto de fórmula química C5O2H8 é formado pelo monômero metilpropenoato de metila, esta substância consiste em uma série de pequenasmoléculas que irão se ligar a fim de formar uma cadeia de moléculas longasformadas por estes monômeros que em um processo denominadopolimerização, e já explicado, irão se associar, formando assimmacromoléculas que irão se repetir periodicamente, caracterizando oschamados “polímeros”. Suas principais aplicações são em utensílios domésticos, como potes,copos, talheres e pratos; decorativos, como jarros, esculturas, porta-retratos;para construção civil, como janelas, box, divisórias e gabinetes;eletroeletrônicos, como gabinete para computadores, teclados, displays; e naindústria automobilística são utilizados para fabricação de lanternas e painéisde utilidades. Baseando-se na revisão bibliográfica, este trabalho tem por objetivoavaliar, além dos aspectos anteriormente explanados, os equipamentosindustriais utilizados por esta indústria com alto potencial e grande aplicaçãocotidiana, assim como o processo de fabricação das chapas acrílicas
  5. 5. baseando-se nos dois métodos principais: cast e Extrusão. E por fim, ressaltaras principais variáveis controladas ao longo do processo. .2. PROPRIEDADES E CARACTERÍSTICAS DO ACRÍLICO As principais características do acrílico são sua rigidez; transparência;alta resistência mecânica; dificuldade em estilhaçar; facilidade detransformação e reaproveitamento; fácil manutenção; alta durabilidade,podendo durar até 10 anos, especialmente com relação duração das cores;resistência química; alta resistência ao tempo e a fenômenos naturais, comochuva, sol, poluição, etc.; Diversidade de cores; excelente faixa detemperatura, de -40°C a 80°C. Além de tais características, o PMMA possui ponto de ebulição de 101°Ce fusão de -48°C. É um péssimo condutor elétrico e térmico. É o melhortransmissor e refletor de luz que os espelhos, sendo sua capacidade detransmissão dos espectros da luz de aproximadamente 93%. Possui tempo dedegradação na natureza relativamente baixo. Sendo este atóxico, o quepermite uma série de aplicações, além da possibilidade de moldagem epigmentação. O Acrílico então é: Transparente quando exposto a altas temperaturas; Imune a exposição de radiações solares, como UV e Infravermelho; Flexível quando exposto a altas temperaturas; É considerado rígido; E possui, relativa, baixa resistência a produtos químicos. Quanto à resistência química do acrílico o INDAC (2012) pontua: Boa resistência química a: ácidos diluídos (ex.: vinagre); Soluções de bases inorgânicas (ex.: amônia, água sanitária); Solventes orgânicos apolares (ex.: hexano, aguarrás, querosene); Bebidas alcoólicas (Ex. cerveja, vinho, uísque, aguardentes, etc.); Xaropes alimentícios e farmacêuticos; óleos vegetais.
  6. 6. Baixa resistência química a: Solventes aromáticos (ex.: benzeno, tolueno); Hidrocarbonetos clorados (ex.: CCl4); ácidos orgânicos (ex.: ácido acético); ésteres, cetonas; Graxas e óleos; Álcoois e Tiner (diluente de tintas); Soda cáustica. Além de apresentar características que reforçam sua utilização nomercado, o acrílico possui propriedades como: Grande resistência mecânica; Facilidade na manutenção; Dificuldade em se estilhaçar; Transparência quando expostos a radiação; Estabilidade quando expostos ao ambiente; Grande flexibilidade em altíssimas temperaturas; Absorção de 2 a 100% da umidade relativa da água, o que gera um aumento dimensional de, no máximo, 0,35%; Resistência a certos produtos químicos; Possui grande facilidade em reaproveitamento e/ou transformação; Possui alta durabilidade, podendo chegar até 10 anos de vida útil; Alta resistência a fenômenos naturais, os intempéries; Possui diversidade de cores, sendo difícil este se aproximar da cor amarelada; Possui excelente faixa de temperatura de -40ºC a 80ºC; Possui péssima condutividade elétrica e térmica; Melhor transmissor e refletor de luz que os espelhos, pois este último é feito de vidro; É anti-bactericida; É atóxico. E quanto às propriedades deste em comparação ao vidro a mesmafonte, INDAC (2012), pontua: Comparações do Acrílico com o Vidro: O acrílico tem menor resistência à tração e menor rigidez que o vidro; Em aplicações como vidraças, as chapas acrílicas necessitam de espessura 1,5 a 2,5 vezes maior que o vidro para manter a mesma rigidez; Possui boa resistência ao impacto, e na quebra a chapa acrílica não estilhaça
  7. 7. como o vidro. O acrílico quebra em pedaços não cortantes e é ummaterial sensível ao entalhe; Uma chapa acrílica tem a metade dopeso de uma chapa de vidro de mesmo tamanho e espessura; Revelamelhor resistência a choques térmicos que o vidro; Chapas acrílicaspodem contrair ou expandir devido a mudanças de temperatura eumidade.
  8. 8. 3. USOS DO ACRÍLICO O metacrilato de metila é uma resina plástica que após passar pordiversos processos chega ao estado final, no qual o agora chamadopolimetilmetacrilato ganha o nome de acrílico. De acordo com o INDAC(Instituto Nacional para o Desenvolvimento do Acrílico) todos os produtosfabricados por parceiros, possuem a garantia de dez anos contra qualquerdano acarretado por intempéries (chuva, radiação solar, ventos, umidade, etc).Sendo que esta garantia estende-se para acrílicos coloridos, pois as tintas ecorantes utilizadas para colorar o PMMA garantem uma maior durabilidade eresistência. Por ser altamente moldável ele é utilizado largamente na decoração deinteriores, pois é capaz de assumir diversas formas, como luminárias, móveis,como cadeiras mesas, boxes, divisórias e balcões. Em utensílios domésticos oacrílico se transforma em copos pratos e talheres, e por ter uma transparênciae capacidade ótica notável ele é utilizado bastante em vidraças, tanto de portasquanto de janelas, já que a luz incidente é espalhada para todas as direçõespor meio da reflexão, trazendo assim beleza e brilho aos exteriores. Sua alta resistência mecânica é responsável por uma maiordurabilidade evitando assim a necessidade de precauções para uma série deatividades que poderiam reduzir a vida útil de um vidro, mas que não danificama vida útil do acrílico. Atualmente, desenvolvem-se tecnologias de produção deacrílico espelhado, o que consequentemente levará à substituição quase totaldos frágeis espelhos feitos de vidro. O acrílico também é utilizado na indústria. Podendo ser aplicado comodisplay de proteção de instrumentos de medição, Equipamentos de ProteçãoIndividual (EPI), assim como em tubulações acrílicas e uma diversidade deequipamentos, variando apenas com a necessidade. Pode ser utilizado emautomóveis protegendo os medidores de velocidade, gasolina e outros, eexteriormente o acrílico é empregado na proteção das lâmpadas dos faróis. Ele também é utilizado na arte, podendo-se criar estátuas, moldes,móbiles e outros tipos de arte, incluindo uma que é originária de um efeito
  9. 9. denominado crazing, este fenômeno consiste imposição do acrílico a altastensões com o objetivo de gerar rachaduras internas e que serão utilizadascomo espécies de “raios coloridos”, este fenômeno irá prejudicar a resistênciado plástico, fazendo rachaduras de acordo com a passagem da tensãodeixando, assim, a peça frágil, e mais propensa a quebras. O acrílico também é utilizado em instrumentos musicais, sendo que eramoda nos anos 70 possuir uma bateria feita em acrílico, graças à influência debandas como Led Zeppelin que utilizavam este tipo de instrumento, porém coma chegada dos anos 90 a bateria de acrílico caiu em desuso retornandosomente nos tempos atuais a moda. A bateria de acrílico é mais cara que a demadeira pelo fato de que ela é mais resistente ao desgaste e não sofre stresscausado pelo uso da bateria. Sendo o resultado sonoro muito superior àbateria comum, atualmente são feitos testes para produzir, além de baterias,guitarras e baixos de acrílico. Outra área em que o uso do acrílico está virando inovação é no setor damoda, no qual além dos acessórios de acrílico estão sendo utilizadaspassarelas, com placas de acrílico que expõe as novas tendências dosestilistas. Uma área em que o acrílico não pode ser utilizado é na área química naqual os vidros são utilizados em béqueres, tubos de ensaio e outros, porqueapesar do acrílico ser resistente a diversas substâncias químicas, a maioria dassubstâncias manipuladas em laboratório causa sérios danos à estruturaacrílica, então por isso não seria viável ter um material com poucaaplicabilidade e com grande probabilidade de contaminação do materialmanipulado. Vê-se que o acrílico possui diversas aplicações e por isso é muitoutilizado, porém como plástico ele demora em torno de 400 anos para sedecompor na natureza e por isso necessita de um destino adequado após seuuso e assim como outros plásticos necessita-se reciclar o acrílico. O Brasilrecicla cerca de duas mil toneladas ao ano, ainda existe um problema emreciclar acrílico. O acrílico é utilizado para a produção de bens duráveis, entãocomo salientou Eduardo Baptista, um palestrante do 10º fórum Acrílico “É difícil
  10. 10. aumentar a reciclagem do acrílico, já que ele é usado na produção de bensduráveis e só vai para o lixo quando o produto ao qual compõe quebra ouchega ao final de sua vida útil”.
  11. 11. 4. PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE ACRÍLICO O processo de fabricação de acrílico pode ser realizado de duas formas,através do processo cast ou de extrusão. 4.1. MÉTODO CAST O método cast divide-se em dois momentos: Produção do “Xarope”Acrílico e produção das Chapas Acrílicas. O processo de produção do xarope écaracterizado como sendo “processo contínuo”, este tipo de processocaracteriza-se como tendo uma entrada e saída de produto de forma contínua.Enquanto o segundo processo é “descontínuo”, neste há uma entrada de umproduto, porém o processamento deste para a próxima etapa é, em suamaioria, demorado e necessita uma parada parcial do processo. Então, devidoa isso, a necessidade e dependência direta das outras etapas do processopara a continuidade do mesmo, que este processo é denominado“descontínuo”. 4.1.1. “Xarope” Acrílico O processo de produção do “xarope” acrílico será responsável, também,pela sua classificação enquanto polímero. O processo de fabricação do acrílicocomeça quando o MMA destilado (ácido acrílico separado do álcool) é enviadoaos pré-emulsores. Estes equipamentos contém soluções com aditivos que vãoiniciar o processo de polimerização, como iniciadores e plastificantes. O processo ocorre com a inserção por meio do pré-emulsor do MMAdestilado e filtrado, juntamente com o iniciador (o álcool) e plastificantes noReator responsável por iniciar o processo de pré-polimerização. A reação entreeste ácido e o álcool irá resultar nos denominados ésteres. Esta reação sóocorrerá, pois o ácido acrílico (MMA) é um ácido carboxílico, o que permite,quando em reação com o álcool, gere os denominados ésteres. Dentro do reator, o MMA irá reagir com o álcool e plastificadores em altatemperatura, enquanto é misturado pelo próprio reator industrial para, assim,efetuar a homogeneização dos ésteres com os plastificadores e forma a novasustância pré-polimerizada. Além desta substância, há ainda a liberação de
  12. 12. condensando que é geralmente descartado, pois não há uma utilizaçãoespecífica para tais substâncias neste processo. Após a homogeneização total da substância e encaminhamento docondensando, o produto será levado por meio de tubulações industriais a umtanque misturador onde será novamente homogeneizado, porém desta vezcom Nitrogênio a baixas temperaturas. Se antes era necessário calor emisturadores, agora, serão utilizados baixas temperaturas e misturadores. Após a uniformização deste novo composto, será efetuada a filtragem danova substância, tanto para retirar algum sólido em suspensão originário doprocesso, quanto para retirar todas as impurezas, afinal para que haja umachapa acrílica de alta qualidade sem bolhas e rachaduras, é indispensável queo produto final esteja completamente homogeneizado. Quando concluído o processo de filtração da nossa substância, têm-seentão como produto final o “xarope” Acrílico ou o pré-polímero. O resultado finalserá, logo após a conclusão, encaminhando para a área de fundição, istoocorrerá por meio de tubulações ou caminhões pipa, sendo que o produto quenão será utilizado para a fábrica naquele momento irá para Tanques deArmazenamento. Importante salientar que ao longo do processo as principais variáveiscontroladas foram temperatura, pressão e vazão, havendo necessidade decontrolar o nível apenas nos tanques de armazenamento, pois ao longo doprocesso como é caso dos reatores e pré-emulsores há necessidade de secontrolar a temperatura e consequentemente, a pressão. Além de,especialmente nos pré-emulsores, haver uma necessidade de se controlar avazão. No caso dos tanques, no primeiro há necessidade de controle detemperatura e pressão indispensavelmente, já que está lidando combaixíssimas temperaturas. Enquanto, a vazão e nível são indispensáveis porser um tanque. Já no segundo, é necessário o controle do nível, pois após oprocesso a temperatura e pressão não são tão consideráveis. A Figura 2 ilustra
  13. 13. um fluxograma do processo anteriormente descrito, enquanto a Figura 3 trazuma malha simples do processo de fabricação da substância. Figura 2 – Fluxograma do processo de Fabricação do “Xarope” AcrílicoFonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. Figura 3 – Malha Simples do processo de Fabricação do “Xarope” Acrílico
  14. 14. Fonte: Autoria Própria
  15. 15. 4.1.2. Chapas Acrílicas Com o encaminhamento do “xarope” à área de fundição, inicia-se oprocesso de fabricação das chapas acrílicas. Este processo inicia-se com alimpeza e secagem total de placas de vidro de alta qualidade que serãoutilizadas para fazer os moldes das placas de acrílico. A diferença de alturaentre elas corresponderá à espessura do acrílico, enquanto seu comprimentoserá correspondente ao comprimento da placa de PMMA. Após designar-se qual será a espessura e comprimento da placa,através do molde de vidro que será posto de forma perpendicular e paralela aooutro, realiza-se o selamento lateral e inferior do molde por meio de gaxetas egrandes parafusos, este processo é expresso pela Figura 4. Será mantidaapenas a abertura superior do molde sem selamentos, pois será por esta que o“xarope” acrílico será inserido.Figura 4 – Disposição e selamento das placas de vidro que compõe o molde da chapa acrílicaFonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. Realizado o selamento das chapas de vidro, encaminha-se esta para olocal onde será inserido o xarope. Enquanto o xarope preenche toda áreainterna do molde, inicia-se o selamento da área superior, que só poderá serconcluído após o preenchimento completo do molde, quando será efetuado,por meio de um sistema automático, um processo de (re)distribuição do xaropedentro da área projetada, para evitar a formação de bolhas dentro deste.
  16. 16. Ressalta-se que até este momento todo o processo foi feito de formamanual, fosse o posicionamento das placas de vidro para elaboração dosmoldes, fosse o selamento ou o preenchimento destes. Com as exceções dotransporte, que é feito de forma automática, mas sob supervisão humana, e da(re)distribuição do xarope dentro das chapas, que, também, é feita de formaautomática, mas sob supervisão humana. Após a inserção do xarope frio dentro do molde e do total selamentodeste, as placas serão organizadas em lotes para que assim possam serencaminhadas à autoclave. A Autoclave, ilustrada na Figura 5, é umequipamento industrial utilizada para o aquecimento massivo de, geralmente,sólidos. Este equipamento seria como um forno, porém com potencial deaquecimento menor. Figura 5 – Autoclave com lote de chapas acrílicas dispostas interna e externamenteFonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. (Imagem originária de um print realizado em um dos vídeos damesma empresa, sendo que esta imagem foi editada). Neste equipamento irá iniciar-se o processo de polimerização que daráorigem, de fato, as chapas acrílicas em sua forma perfeita. Além deautoclaves, pode-se efetuar este processo de polimerização em tanques deágua quente e estufas. No caso específico das autoclaves “a polimerização sedá a uma temperatura de 90ºC, com pressão de 5 Kgf /cm2, enquanto que nos
  17. 17. tanques e estufas a temperatura atinge 70ºC à pressão atmosférica” (INDAC,2012). Após a conclusão do processo de polimerização do xarope, têm-secomo resultado final as placas de acrílico. Porém, para se ter acesso a estas énecessário retirar os lotes da autoclave por meio de gingastes, ilustrado naFigura 5) e retirar cada placa de forma individual, para só após retirar osselamentos e a placa superior e ter acesso a placa de acrílico de altaqualidade. Contudo, o processo só chega ao fim após o transporte destas placaspara a área onde serão inseridos filtros de proteção, ilustrado na figura 6, efinalmente estas serão armazenadas de acordo com suas especificações,como coloração, espessura e comprimento. Ressalta-se que as principais variáveis controladas neste processo são,no caso do preenchimento dos moldes, vazão e pressão, já que a vazão irácontrolar a qualidade da chapa acrílica, afim de não haver bolhas, enquanto apressão é necessária para evitar o rompimento do vidro que compõe o molde.Já na no caso da Autoclave, controla-se indispensavelmente temperatura epressão, por motivos óbvios. Todo o processo é representado pelo fluxogramadisposto na Figura 6. Figura 6 – Fluxograma do processo de fabricação das chapas acrílicas
  18. 18. EncaminhamentoPreparação Início do dos Moldes prontos edos Moldes Processo de Selados para o de Vidro Fundição processo de Polimerização na Autoclave Selamento Chapa de Transporte e externo com Acrílico separação das filmes de Pronta. chapas de proteção acrílicos Fonte: Autoria Própria.
  19. 19. 4.2. MÉTODO DA EXTRUSÃO O processo de extrusão é totalmente contínuo, porém diferente doprimeiro que utilizava como matéria prima o “xarope” acrílico em forma líquida,este utilizará da resina acrílica em forma de grânulos ou pó. Tais grânulos sãoproduzidos no estado da Bahia e distribuídos para todo o país e mundo. A fabricação inicia-se com a secagem dos grânulos através de umdesumidificador que irá aquecê-lo a uma temperatura de 80°C por oito horas,até que os grãos estejam completamente secos. Esta característica éimportante, pois se estes não estiverem completamente desumidificados nãoserá possível produzir o “gel” acrílico sem bolhas e que permite a geração deacrílicos de alta qualidade. Com a resina completamente seca é possível iniciar o processo defabricação deste “gel”. Para realiza-lo são necessários dois equipamentos: umaextrusora e calandra, o processo completo é expresso na figura 7. No caso daprimeira ela irá efetuar o trituramento, locomoção e superaquecimento daresina, para em seguida, já na forma de gel, dará a forma de uma espécie de“tecido”, para que em seguida a calandra efetue a modelagem deste. Figura 7 – Processo de fabricação das chapas acrílicas pelo método da extrusão
  20. 20. Fonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. De forma detalhada, figura 8, uma extrusora é um equipamentocomposto por um silo onde será inserida e encaminhada, para a área interna, aresina acrílica. Já imersa no interior da extrusora, a resina será triturada peloparafuso sem-fim, enquanto este ajuda na locomoção do fluido em direção aobocal de inserção, porém a medida que a resina vai sendo tritura e seaproximando do bocal, ela é superaquecida à uma temperatura de 250°C. Figura 8 – Processo de fabricação das chapas acrílicas pelo método da extrusãoFonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. Este superaquecimento irá ajudar no processo de locomoção, trituraçãoe, principalmente, modelagem da resina, aliás, do acrílico. Pois após esteprocesso de trituragem e superaquecimento, o resultado final será o acrílico.Com a conclusão destas atividades, a resina já completamente fluida éencaminhada ao bocal, onde irá ser inserida no molde. Neste ponto, há a necessidade de fazer uma separação conceitual. Estetipo de equipamento pode ser utilizado de duas formas: para produção de umaespécie de “tecido” feito de acrílico, ou para a produção de peças específicas.Em ambos os casos o que varia será o processo seguinte. No caso da primeirahaverá a necessidade da utilização calandra, enquanto, no caso da segunda
  21. 21. não há necessidade da utilização da calandra, pois o produto final é oresultante da forma que foi especificada no molde. Realizada tal separação, explanam-se ambos os métodos. Quando oobjetivo for a criação de chapas acrílicas, há a necessidade da utilização dacalandra, pois o “gel” será encaminhado para moldes que formarão umaespécie de tecido, esse tecido irá tomar forma, espessura e tamanho quandoefetuar o processo de calandragem. Este processo consiste na passagem domaterial por uma série de rolos compressores que darão a forma desejada àschapas. Enquanto o primeiro método utilizará da calandra, o segundo método iráutilizar do sistema de moldagem da própria extrusora, pois nos moldes há umsistema de resfriamento que possibilitará a transformação do gel em algocompletamente novo, afinal após dar a forma desejada à resina, é possívelefetuar o resfriamento de 250°C para uma temperatura um pouco inferior a80°C, o que permite a solidificação do “gel”. O segundo método é especialmente utilizado para a produção deutensílios domésticos como taças, pratos, vasos, e outros. Pois é um sistemaideal para diversos tipos de modelagem. Enquanto o primeiro será utilizadoespecialmente para a fabricação de chapas acrílicas. Ressalta-se, por fim, queem caso de formação de acrílicos coloridos, basta inserir na resina, já seca,corantes da cor desejada. Sendo as principais variáveis controladas nesteprocesso temperatura e pressão. A Figura 9 ilustra um esquema simplista doprocesso descrito.Figura 9 – Esquema simplista do processo de fabricação das chapas acrílicas pelo método da extrusão
  22. 22. Fonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. 4.3. COMPARAÇÃO ENTRE CHAPAS CAST E CHAPAS EXTRUSADASFonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>.Acesso em: 18 de set de 2012. 4.4. NORMAS PARA CHAPAS ACRÍLICASEm maio de 2002 a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)normatizou propriedades e regras tanto para a produção do acrílico quanto ospróprios acrílicos. Para tal, esta utilizou como base as normas da OrganizaçãoInternacional para Padronização (do original, International StandardOrganization – ISO). Foram sancionadas duas normas:NBR-ISO 7823-1: Chapas de poli (metacrilato de metila) - PMMA: Tipos,dimensões e características - Chapas Fundidas (Cast);NBR-ISO 7823-2: Chapas de poli (metacrilato de metila) - PMMA: Tipos,dimensões e características - Chapas Extrusadas, calandradas.Dentre as diversas normatizações ocorridas, há uma que chama a atenção: anorma para espessura das chapas.
  23. 23. Chapas fundidas ou “Cast”: Espessuras entre 2,0 a 25 mm, a variação édefinida pela fórmula, sendo e = espessura nominal, medida em milímetros.Variação = +/- (0,4 + 0,1*e) (1)Chapas Extrusadas: Espessuras entre 1,5 a 2,5 mm - variação admissível: +/-10%; Espessuras entre 3,0 a 12,0 mm - variação admissível: +/- 5%.5. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE ACRÍLICO 5.1. MÉTODO CAST Tubulações Industriais: o primeiro equipamento utilizado para oprocesso de fabricação de acrílico em Cast é a tubulação. Indispensável para otransporte de fluidos, este equipamento estará presente ao longo do processo.Seja encaminhando o metílico do Methacrylate (MMA) para o reator de pré-polimerização, seja para a inserção do xarope acrílico no molde de vidro. Asprincipais variáveis controladas neste equipamento são: pressão e vazão, masem casos específicos torna-se indispensável, também, a medicação datemperatura. Pré-Emulsor: Responsável por encaminhar o MMA destilado e o álcoolao reator, sendo que este contém soluções com aditivos que vão iniciar oprocesso de polimerização, como iniciadores e plastificantes. As principaisvariáveis controladas são vazão e pressão. Reatores: utilizados para iniciar o processo de pré-polimerização, esteequipamento irá efetuar a homogeneização e transformação do MMA complastificadores e catalisadores que resultarão, futuramente, no “xarope deacrílico”, ou PMMA pré-polimerizado. Contém, internamente, misturadores esistemas de controle de temperatura. As principais variáveis controladas nesteequipamento são: temperatura e pressão, sendo importante também controlaro nível e vazão. Tanques Misturadores: Tanques responsáveis por efetuar a mistura danova substância saída dos reatores, à Nitrogênio. Esta mistura resultará emuma nova substância, diga-se, a mais próxima do xarope, faltando apenas umpasso para a formação da substância final: a filtragem. As principais variáveiscontroladas neste equipamento são: nível e vazão, mas é indispensável ocontrole da temperatura e pressão dentro do tanque.
  24. 24. Filtros: Este é o último passo para a formação do “pré-polímero”.Visando retirar resíduos de sólidos originários do processo inicial e que não sedissolveram ao longo do processo de mistura, tanto pelo reator, tanto pelomisturar, que este equipamento é utilizado. Afinal, para uma produção deacrílico com excelente qualidade, é indispensável que o xarope estejacompletamente homogeneizado e fluido. A principal variável controlada é avazão. Tanque de Armazenamento: Como o próprio nome já diz, éresponsável pelo armazenamento “xarope” acrílico não utilizado no processo. Aprincipal variável controlada é o nível. Quanto ao Transporte: Após a conclusão da fabricação do xarope,inicia-se o processo de transporte deste por meio de tubulações para aindústria, enquanto, na indústria, são transportados os vidros, moldes e lote demoldes preenchidos de xarope por meio de braços robóticos, guindastes,empilhadeiras, roletes, carrinhos de mão, dispositivos de grab, paleteiroselétricos e manuais, guinchos elétricos e, claro, tubulações. Sendo a função detodos estes equipamentos comum: o transporte ao longo do processo, apesarde alguns serem em terra e outros pelo ar. Autoclave: Este equipamento é responsável pela polimerização doxarope acrílico que estará preenchendo completamente os moldes de vidrovedados. Validado este quesito estes equipamentos irão aquecer o produto aser polimerizado até que este atinja temperatura de 90ºC e a uma pressão de 5kgf/cm². As principais variáveis controladas neste equipamento são:temperatura e pressão. 5.2. MÉTODO DA EXTRUSÃO Desumidificador: Responsável pelo aquecimento da resina acrílica àuma temperatura de 80°C por oito horas, até que os grãos estejamcompletamente secos. É indispensável para a produção de acrílico em altaqualidade. As principais variáveis controladas são temperatura e pressão. Extrusora: Este equipamento é responsável por triturar, aquecer epreencher os moldes para a formação do acrílico. Apresenta papel fundamentalno processo, sendo, basicamente, o responsável pela transformação da resina
  25. 25. acrílica em acrílico. As principais variáveis controladas são: no caso do silo,vazão; no caso da área interna, temperatura e pressão; do bocal de inserçãopressão, temperatura e vazão; enquanto no molde é indispensável controlar atemperatura do sistema de resfriamento, e o nível do molde, assim como suapressão. Calandra: Este equipamento será responsável por moldar as chapasacrílicas, sendo responsável por sua espessura e comprimento. A principalvariável controlada é a vazão.
  26. 26. 6. CONCLUSÃO Ao longo deste trabalho foi possível conceituar o que são plásticos, suassubclassificações e tipos. Assim como compreender o que são monômeros,polímeros e o processo de formação deste, a polimerização. Conceituandoésteres foi possível compreender a natureza termoplástica do acrílico, assimcomo o porquê deste ser um polímero. Devido a suas características é possível haver uma gama de aplicaçõespara este plástico, afinal sua alta resistência mecânica, rigidez, transparência,assim como alta durabilidade e possibilidade de moldagem e coloração sãopontos favoráveis a sua aplicação doméstica, industrial, em construções civis,eletroeletrônicos e empresas automobilísticas. Enquanto suas principais propriedades químicas são: boa resistênciaquímica, excelente faixa de temperatura, resistência a intempéries, melhor faixade transmissão dos espectros da luz, 93%. É atóxico e possui temporelativamente baixo de degradação na natureza, 400 anos. Pode ser recicladoe reaproveitado. Sendo que há dois métodos principais para a produção destetermoplástico: o método de fundição ou cast e o método de extrusão. Oprimeiro consiste na criação de um “xarope” acrílico originário dahomogeneização em alta temperatura do polímero MMA, álcool eplastificadores. Que será seguido da uniformização em baixa temperatura donovo produto à Nitrogênio em um tanque misturador. Após a elaboração do xarope, elaboram-se moldes em vidro de altaqualidade que serão preenchidos por este pré-polímero, a fim de iniciar oprocesso de polimerização dentro de autoclaves que irão, por fim, originar oacrílico. Sendo que o produto final será protegido por um filme de proteçãoexterno e em seguida armazenado segundo suas características comoespessura e cor. Enquanto, o processo de extrusão irá iniciar-se com a secagem total degrânulos de resina acrílica, para após inseri-lo em uma extrusora, onde serãotriturados, movidos e superaquecidos gerando assim uma espécie de “gel”
  27. 27. acrílico, que irá tomar a forma desejada pelo fabricante. Havendo neste casodois métodos, o que utilizam calandra e os que não utilizam.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS______. Arte Lichtenberg. Disponível em: <funsurfer.wordpress.com>. Acessoem: 18 de set de 2012.ANGE, Catia Rosana. Estudos das Condições Operacionais do Processode Tingimento de Fibra Mista Acrílica/ Algodão em Bobina Cruzada.Disponível em: < 2012.BARCZA, Marcos Villela. Esterificação 2012.BELLO, Fábio de Oliveira. Desenvolvimento Tecnológico Orientado aoMercado – Um Estudo de Caso de Cadeia Produtiva do Ácido Acrílico 2012.CASA E JARDIM. Móvel ou obra de arte? Disponível em: <revistacasae-jardim.globo.com>. Acesso em: 18 de set de 2012.DIÁRIO URBANO. As Formigas Gigantes em Curitiba. Disponível em:<diariourbano.com.br>. Acesso em: 18 de set de 2012.INDAC. A Produção do Acrílico. Disponível em: <www.indac.org.br>. Acessoem: 18 de set de 2012.INSTITUTO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO DO ACRÍLICO. O que é oINDAC?. Disponível em: <www.indac.org.br>. Acesso em: 18 de set de 2012.LUMINÁRIAS DE TETO INCRIVÉIS. Disponível em:<andhesloveu.blog-spot.com.br>. Acesso em: 18 de set de 2012.McPlast. Disponível em: <www.macplast.com.br>. Acesso em: 18 de set de2012SAMPAIO, Reinaldo de A. Polímeros – Propriedades, Aplicações eSustentabilidade na Construção Civil 2012.
  28. 28. SILVA, Antônio Gonçalves da. O Uso de Resina Acrílica na Conservação deDocumentos Arquivísticos e Bibliográficos. 2012.

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