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Transformação do plástico
Processos unitários
História do Plástico
Tudo começou por volta de 1860 quando o inglês Alexandre Pakers iniciou seus estudos com o
nitrato de celulosa, um tipo de resina que ganhou o nome de "Parkesina". O material era
utilizado em estado sólido e tinha como características principais flexibilidade, resistência a
água, cor opaca e fácil pintura. Em 1862, ocasião da Exposição Internacional de Londres,
Pakers apresentou as primeiras amostras do que podemos considerar o antecessor da matéria
plástica, ponto central de uma grande família de polímeros que nos dias de hoje contém
centenas de componentes. No mesmo ano, o tipógrafo americano John Wesle Hyatt (1837 -
1920) soube de um concurso em Albany, no estado de Nova York (EUA), lançado pela
empresa Phelan and Collander, que produzia bolas de bilhar. Quem fosse capaz de
desenvolver um material que pudesse substituir o marfim, que estava ficando raro na
fabricação das bolas de bilhar, ganharia dez mil dólares. A partir disso, Hyatt começou a
pesquisa do marfim artificial ou qualquer novo material que pudesse satisfazer as expectativas
da empresa. Hyatt obteve sucesso em 1870, aperfeiçoando a celulóide - uma versão comercial
do nitrato de celulosa com adição de piroxilina, cânfora, álcool, polpa de papel e serragem.
Nasceu, então, a primeira matéria plástica artificial. Neste mesmo ano foi inaugurada a primeira
fábrica da nova matéria-prima, batizada de Albany Dental Plate Company, nome que provém
do fato da celulóide ter sido utilizada primeiramente por dentistas. Três anos mais tarde (1872),
a Dental Plate Company mudou para Celluloid Manufacturing Company. Esta foi a primeira vez
que o nome celulóide foi registrado. Por sua facilidade de trabalho, a celulóide foi um sucesso e
nos anos posteriores acabou definindo a nomenclatura das matérias plásticas que eram
criadas a partir da celulóide. Em 1920, Hermann Staudinger iniciou seus estudos teóricos de
estrutura e propriedade dos polímeros naturais (celulosa e isoprene) e sintéticos. Staudinger
mostrou que os polímeros são constituídos de moléculas em forma de longas cadeias
formadas a partir de moléculas menores, por meio da polimerização. Anteriormente, se
acreditava que os plásticos eram compostos de anéis de moléculas ligados. Porém, as teorias
de Staudinger não foram bem aceitas por todos os cientistas e a discussão continuou durante
os anos 20. Por volta dos anos 30 nasceu o poliestireno, que tem como material base o eteno e
o benzeno. Mas sua produção comercial só foi iniciada em 1936, na Alemanha. Em 1949 foi
inaugurada a primeira fábrica de poliestireno, a Bakol S.A, em São Paulo. Logo foi iniciada a
produção comercial do poliestireno de alto impacto. No início dos anos 60, F.H. Lambert
desenvolveu o processo para moldagem de poliestireno expandido. O plástico substitui com
vantagens uma série de matérias-primas utilizadas pelo homem há milhares de anos, como
vidro, madeira, algodão, celulose e metais. Além disso, ao substituir matérias-primas de origem
animal, como couro, lã e marfim, possibilitou o acesso a bens de consumo pela população de
baixa renda. Depois da descoberta do poliestireno, polietileno, PVC, poliamidas (Nylon) e
poliéster, o conhecimento dos mecanismos de polimerização contribuiu, nos últimos anos, para
o nascimento de outros materiais plásticos com características físico-mecânicas e de alta
resistência ao calor, os chamados tecnopolímeros ou polímeros para engenharia. A partir de
1945, as matérias-primas plásticas entraram com tudo na casa das pessoas,
independentemente de condição social. Foi um fenômeno, pois, na época, o aço predominava.
A substituição progressiva dos materiais tradicionais pelas novas substâncias sintéticas mudou
o conceito de forma, ergonomia e utilidade dos objetos que o homem estava acostumado a
manusear em seu dia-a-dia. Com a introdução do plástico no mercado mundial novas
demandas foram surgindo, como produtos descartáveis, artigos para o lazer, eletroeletrônicos
entre outros. No setor de eletrodomésticos, por exemplo, a utilização do plástico está em
constante crescimento e evolução. Nos dias de hoje, o plástico é considerado essencial para o
progresso da humanidade. O aperfeiçoamento das tecnologias de transformação viaja na
mesma intensidade da história dos polímeros.
Divisão dos plásticos
 Termoplásticos
São fusíveis e insolúveis ,podem ser fundidos seguidas vezes e solubilizados por vários
solventes.variam at temperatura ambiente ,de maleáveis a rígidos ou frágeis.
 Duroplasticos
São rígidos e em todas as direções estreitamente encadeados.nao são deformáveis
plasticamente,não são fusíveis e por isso extremamente estáveis a variação de temperatura.
Ex. tomadas.
 Elastômeros
Não são fusíveis, são insolúveis, mas podem ser amolecidos. Basicamente materiais elásticos.
Matéria prima dos plásticos
Plásticos
Termoplásticos Duroplásticos Elastômeros
Semi-cristalinos Amorfos
As matérias primas do plásticos podem ser obtidas através celulose ,carvão ,petróleo e gás
natural pois possuem átomos de carbono (C) e hidrogênio (H) como principais substâncias mas
também podem conter oxigênio (O) ,nitrogênio (N) ou enxofre (S) em sua composição.
Dentre todas as matérias primas citadas o petróleo e a mais utilizada atualmente e a mais
importante também .
O plástico não é obtido diretamente do petróleo .São necessários alguns processos para a
obtenção dos polímeros e os monômeros que são os materiais finais para a produção dos
plásticos.
Características físico-químicas dos plásticos
Os plásticos apresentam uma densidade relativamente baixa comparados a outros materiais.
Os plásticos tem um baixo valor de condutibilidade térmica, situam-se na faixa de 0,15 a0,5
W/mK.
Em geral, os plásticos não são bons condutores de eletricidade.
Processo de injeção
Injeção O processo de moldagem por injeção consiste essencialmente na fusão da resina PET,
através do amolecimento do PET num cilindro aquecido e sua injeção no interior de um molde,
onde endurece e toma a forma final. A peça moldada é, então, extraída do molde por meio dos
pinos ejetores, ar comprimido, prato de arranque ou outros equipamentos auxiliares. Cada
material possui suas características reológicas e por isso cada rosca deve ser projetada de
forma a fundir o material antes da injeção, promover a homogeneização da temperatura do
fundido, a dispersão de pigmentos e/ ou aditivos bem como manter a temperatura, pressão e
cisalhamento sobre controle para não provocar a degradação do material.
Operação unitária
Uma operação unitária é uma etapa básica de um processo. No processamento de leite, por
exemplo, homogeneização,pasteurização, resfriamento, e empacotamento são as operações
unitárias que estão interligadas a fim de criar o processo como um todo. Um processo tem
várias operações unitárias presentes para que possa se obter produto desejado.
Cada uma das etapas seqüenciais de uma linha de produção industrial é uma operação
unitária.
 Transporte de massa
O transporte do material plástico é realizado pelo movimento giratório ,em função do perfil
helicoidal (trajetória em forma de hélice) de seus filetes, fazendo com que o material plástico
seja deslocado em direção a ponta da rosca .O material plástico,ao ser impulsionado ,encontra
pontos de restrição ao deslocamento ,o que gera contrapressão ,auxiliando a mistura dele.
 Transportadores
Podem ser sistemas individuais ou partes de um conjunto que é responsável por alimentar um
grande numero de maquinas a partir de um único deposito de materiais
Conclusão
Ao fim das pesquisas foi possível observar a necessidade e a importância de todas as
operações unitárias em um processo unitário principalmente no processo de injeção desde a
obtenção da matéria prima ate o produto final.
Bibliografia
WWW.innova.ind.br
TECNOLOGIA DOS PLÁSTICOS – Michaeli/Greif
OPERAÇÕES COM FLUIDOS – REYNALDO GOMIDE
APOSTILA SENAI PLÁSTICOS –Processamento de materiais

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  • 2. História do Plástico Tudo começou por volta de 1860 quando o inglês Alexandre Pakers iniciou seus estudos com o nitrato de celulosa, um tipo de resina que ganhou o nome de "Parkesina". O material era utilizado em estado sólido e tinha como características principais flexibilidade, resistência a água, cor opaca e fácil pintura. Em 1862, ocasião da Exposição Internacional de Londres, Pakers apresentou as primeiras amostras do que podemos considerar o antecessor da matéria plástica, ponto central de uma grande família de polímeros que nos dias de hoje contém centenas de componentes. No mesmo ano, o tipógrafo americano John Wesle Hyatt (1837 - 1920) soube de um concurso em Albany, no estado de Nova York (EUA), lançado pela empresa Phelan and Collander, que produzia bolas de bilhar. Quem fosse capaz de desenvolver um material que pudesse substituir o marfim, que estava ficando raro na fabricação das bolas de bilhar, ganharia dez mil dólares. A partir disso, Hyatt começou a pesquisa do marfim artificial ou qualquer novo material que pudesse satisfazer as expectativas da empresa. Hyatt obteve sucesso em 1870, aperfeiçoando a celulóide - uma versão comercial do nitrato de celulosa com adição de piroxilina, cânfora, álcool, polpa de papel e serragem. Nasceu, então, a primeira matéria plástica artificial. Neste mesmo ano foi inaugurada a primeira fábrica da nova matéria-prima, batizada de Albany Dental Plate Company, nome que provém do fato da celulóide ter sido utilizada primeiramente por dentistas. Três anos mais tarde (1872), a Dental Plate Company mudou para Celluloid Manufacturing Company. Esta foi a primeira vez que o nome celulóide foi registrado. Por sua facilidade de trabalho, a celulóide foi um sucesso e nos anos posteriores acabou definindo a nomenclatura das matérias plásticas que eram criadas a partir da celulóide. Em 1920, Hermann Staudinger iniciou seus estudos teóricos de estrutura e propriedade dos polímeros naturais (celulosa e isoprene) e sintéticos. Staudinger mostrou que os polímeros são constituídos de moléculas em forma de longas cadeias formadas a partir de moléculas menores, por meio da polimerização. Anteriormente, se acreditava que os plásticos eram compostos de anéis de moléculas ligados. Porém, as teorias de Staudinger não foram bem aceitas por todos os cientistas e a discussão continuou durante os anos 20. Por volta dos anos 30 nasceu o poliestireno, que tem como material base o eteno e o benzeno. Mas sua produção comercial só foi iniciada em 1936, na Alemanha. Em 1949 foi inaugurada a primeira fábrica de poliestireno, a Bakol S.A, em São Paulo. Logo foi iniciada a produção comercial do poliestireno de alto impacto. No início dos anos 60, F.H. Lambert desenvolveu o processo para moldagem de poliestireno expandido. O plástico substitui com
  • 3. vantagens uma série de matérias-primas utilizadas pelo homem há milhares de anos, como vidro, madeira, algodão, celulose e metais. Além disso, ao substituir matérias-primas de origem animal, como couro, lã e marfim, possibilitou o acesso a bens de consumo pela população de baixa renda. Depois da descoberta do poliestireno, polietileno, PVC, poliamidas (Nylon) e poliéster, o conhecimento dos mecanismos de polimerização contribuiu, nos últimos anos, para o nascimento de outros materiais plásticos com características físico-mecânicas e de alta resistência ao calor, os chamados tecnopolímeros ou polímeros para engenharia. A partir de 1945, as matérias-primas plásticas entraram com tudo na casa das pessoas, independentemente de condição social. Foi um fenômeno, pois, na época, o aço predominava. A substituição progressiva dos materiais tradicionais pelas novas substâncias sintéticas mudou o conceito de forma, ergonomia e utilidade dos objetos que o homem estava acostumado a manusear em seu dia-a-dia. Com a introdução do plástico no mercado mundial novas demandas foram surgindo, como produtos descartáveis, artigos para o lazer, eletroeletrônicos entre outros. No setor de eletrodomésticos, por exemplo, a utilização do plástico está em constante crescimento e evolução. Nos dias de hoje, o plástico é considerado essencial para o progresso da humanidade. O aperfeiçoamento das tecnologias de transformação viaja na mesma intensidade da história dos polímeros.
  • 4. Divisão dos plásticos  Termoplásticos São fusíveis e insolúveis ,podem ser fundidos seguidas vezes e solubilizados por vários solventes.variam at temperatura ambiente ,de maleáveis a rígidos ou frágeis.  Duroplasticos São rígidos e em todas as direções estreitamente encadeados.nao são deformáveis plasticamente,não são fusíveis e por isso extremamente estáveis a variação de temperatura. Ex. tomadas.  Elastômeros Não são fusíveis, são insolúveis, mas podem ser amolecidos. Basicamente materiais elásticos. Matéria prima dos plásticos Plásticos Termoplásticos Duroplásticos Elastômeros Semi-cristalinos Amorfos
  • 5. As matérias primas do plásticos podem ser obtidas através celulose ,carvão ,petróleo e gás natural pois possuem átomos de carbono (C) e hidrogênio (H) como principais substâncias mas também podem conter oxigênio (O) ,nitrogênio (N) ou enxofre (S) em sua composição. Dentre todas as matérias primas citadas o petróleo e a mais utilizada atualmente e a mais importante também . O plástico não é obtido diretamente do petróleo .São necessários alguns processos para a obtenção dos polímeros e os monômeros que são os materiais finais para a produção dos plásticos. Características físico-químicas dos plásticos Os plásticos apresentam uma densidade relativamente baixa comparados a outros materiais. Os plásticos tem um baixo valor de condutibilidade térmica, situam-se na faixa de 0,15 a0,5 W/mK. Em geral, os plásticos não são bons condutores de eletricidade. Processo de injeção Injeção O processo de moldagem por injeção consiste essencialmente na fusão da resina PET, através do amolecimento do PET num cilindro aquecido e sua injeção no interior de um molde, onde endurece e toma a forma final. A peça moldada é, então, extraída do molde por meio dos pinos ejetores, ar comprimido, prato de arranque ou outros equipamentos auxiliares. Cada material possui suas características reológicas e por isso cada rosca deve ser projetada de forma a fundir o material antes da injeção, promover a homogeneização da temperatura do fundido, a dispersão de pigmentos e/ ou aditivos bem como manter a temperatura, pressão e cisalhamento sobre controle para não provocar a degradação do material.
  • 6. Operação unitária Uma operação unitária é uma etapa básica de um processo. No processamento de leite, por exemplo, homogeneização,pasteurização, resfriamento, e empacotamento são as operações unitárias que estão interligadas a fim de criar o processo como um todo. Um processo tem várias operações unitárias presentes para que possa se obter produto desejado. Cada uma das etapas seqüenciais de uma linha de produção industrial é uma operação unitária.  Transporte de massa O transporte do material plástico é realizado pelo movimento giratório ,em função do perfil helicoidal (trajetória em forma de hélice) de seus filetes, fazendo com que o material plástico seja deslocado em direção a ponta da rosca .O material plástico,ao ser impulsionado ,encontra pontos de restrição ao deslocamento ,o que gera contrapressão ,auxiliando a mistura dele.
  • 7.  Transportadores Podem ser sistemas individuais ou partes de um conjunto que é responsável por alimentar um grande numero de maquinas a partir de um único deposito de materiais Conclusão Ao fim das pesquisas foi possível observar a necessidade e a importância de todas as operações unitárias em um processo unitário principalmente no processo de injeção desde a obtenção da matéria prima ate o produto final.
  • 8. Bibliografia WWW.innova.ind.br TECNOLOGIA DOS PLÁSTICOS – Michaeli/Greif OPERAÇÕES COM FLUIDOS – REYNALDO GOMIDE APOSTILA SENAI PLÁSTICOS –Processamento de materiais