Estudo das Operações Unitárias Na Fabricação de Tintas, Vernizes, Pigmentos e Correlatos
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Acadêmicos:
Helton dos Santos Silva
Eduardo Feitas Silva
Juliano Duarte Wanderley
Tiago Maboni Derlan
ESTUDO DOS TÓPICOS OPERACIONAIS NO
PROCESSAMENTO DE PIGMENTOS, TINTAS E VERNIZES
Disciplina ministrada por: Luciano Matheus Tamiozzo
11.1.88.3310.1.88.2910.1.88.0510.1.88.25
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INTRODUÇÃO
1. Caracterização e tópicos operacionais da
fabricação de verniz;
2. Tópicos operacionais na fabricação de
pigmentos;
3. Tópicos operacionais da fabricação de tintas;
4. Resumo das etapas de processamento
de pigmentos para fabricação da tinta.
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CARACTERIZAÇÃO E TÓPICOS OPERACIONAIS DA FABRICAÇÃO DE VERNIZ
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VERNIZ
Uma dispersão coloidal não pigmentada, ou solução de resinas sintéticas/naturais em óleos dissolvidos em solventes.
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RESINAS
Fabricação do verniz consiste em dissolver depois cozinhar uma ou várias resinas duras em diluentes de petróleo e / ou óleos vegetais.
DAMAR
LACAPÍNUS
MASTÍQUE
COPAL
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SOLVENTES• São adicionados à tinta para torná-la mais fluida
Tinner
• Aguarrás;
• Álcoois;
• Cetonas;
• Toluol;
• Xilol.
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ADITIVOSQuadro 1. Função dos aditivos.
Fonte: ABRAFAT, 2012.
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TIPOS DE SOLVENTES• OXIGENADOS
• Álcool Etílico Anidro Outros Fins;• Acetato de Etila;
• ALIFÁTICOS• Aguarrás Mineral;• Hexano BR;• SPB BR - Solvente para Borracha;
• AROMÁTICOS• AB9;• Tolueno;• Xileno;
• ESPECIAIS• Solbrax 60/106 ;
• AQUOSOS
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MISTURAÇÃO E DISSOLUÇÃO POR AQUECIMENTO
O processo de dissolução e cozimento geralmente é feito em processo automatizado, por um reator equipado com sistemas de agitação e aquecimento.
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TÓPICOS OPERACIONAIS NA FABRICAÇÃO DE PIGMENTOS
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• Definição: material sólido finamente dividido, insolúvel no meio, utilizados para conferir cor, opacidade, certas características e outros efeitos.
• São usados amplamente nos recobrimentos de superfície, mas também em tintas de escrever, em plásticos, nas industrias de borracha, de cerâmica e de papel e linóleos, para atribuir coloração aos matérias.
PIGMENTOS
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PIGMENTOSSegundo Mano e Mendes (1999), as principais funções dos pigmentos nas tintas são:
• Prover coloração e brilho;
• Proteger o componente-base (aglutinante) da degradação
por absorção ou reflexão das radiações solares;
• Inibir a corrosão de estruturas metálicas por ação catódica
ou anódica em tintas-de-base (“primer´s”);
• Aumentar a resistência mecânica superficial
das películas protegendo-as contra riscos.
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PIGMENTOS BRANCOS
Pigmento Branco
Índice de Refração
Litros por 100 kg
Absorção de óleo
Pode de cobertura
Pode de coloração
Preços de 1975.
Em dólares
por quilogram
aÓxido de zinco 2,08 17,86 12-25 20 210 0,88
Dióxido de titânio
(anatásio)
2,55 25,70 20-25 115 1.250 0,88
Dióxido de titânio (rutílo)
2,76 23,87 18-22 147 1.600 0,88
Quadro 2 : Comparação entre os pigmentos brancos
Fonte: NORRIS, S. R; JOSEPH, A. B, 1997.
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PIGMENTO BRANCO
Matérias-primas utilizadas na fabricação do Dióxido de Titânio:
• Ilemita Titanato de Ferro;
• Rutilo (Dióxido de Titânio);
• Anatásio (Dióxido de Titânio).
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PIGMENTO BRANCO
Ilemita Titanato de Ferro:
Agente aditivo em:
• Composição de abrasivos;
• Fabricação de esmaltes matizados;
• Cargas de altos fornos, para melhorar
o fluxo metálico e proteger o
revestimento refratário;
• Revestimento de eletrodos utilizados
em solda elétrica.
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PIGMENTO BRANCO
Rutilo ( Dióxido de Titânio)Componentes de:
• Revestimento de eletrodos utilizado em solda elétrica;
• Ligas de ferro titânio;• Agente aditivo na colorização e matização de
materiais cerâmicos (vidros, ladrilhos e louças de mesa).
Anatásio ( Dióxido de Titânio)
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Fluxograma da Produção de Dióxido de Titânio
Fonte: NORRIS, S. R; JOSEPH, A. B, 1997.
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TÓPICOS OPERACIONAIS DA FABRICAÇÃO DE TINTAS
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TINTAS
É uma mistura de um líquido e um ou mais pós coloridos.
“Tinta é uma composição líquida, geralmente viscosa, constituída de um ou mais pigmentos dispersos em um aglomerante líquido que, ao sofrer um processo de cura quando estendida em película fina, forma um filme opaco e aderente ao substrato”. TONIETO, 2012.
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• As matérias-primas básicas para a produção de quase todos os tipos de tintas são constituídas pelas resinas, pigmentos, solventes e aditivos.
MATÉRIA-PRIMA
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Fonte: NORRIS, S. R; JOSEPH, A. B, 1997.
Figura: Fluxograma da misturação de uma tinta.
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PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA TINTA
O processo de fabricação pode ser resumido nas 4 etapas descritas abaixo:
• Pré-mistura;
• Pesagem;
• Misturador;
• Dispersão (Moagem);
• Completagem.
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PRÉ - MISTURA
• Na etapa de pré-mistura a ação principal é a dispersão do pigmento que tem por objetivo principal a incorporação de partículas de pó em um veículo líquido, gerando uma mistura com certas propriedades como homogeneidade e estabilidade.
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DISCO DISPERSORFigura: Disco dispersor.
Fonte: FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA, 2012.
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PESAGEM
• Pesagem - A quantidade dos insumos é determinada de acordo com as propriedades desejadas para a tinta.
Figura: Balança usada na pesagem.
Fonte: FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA, 2012.
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MISTURADORFigura: Misturadores.
Fonte: FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA, 2012.
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MOAGEMNa etapa de moagem os equipamentos mais utilizados são:
• Moinho de bolas;
• Moinho vertical;
• Moinho horizontal;
• Moinho de esfera de vidro;
• Moinho a Areia.
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MOINHO DE BOLAS
• Indicado para os pigmentos de difícil dispersão (os mais duros), ruidosos e operarem em bateladas, portanto sem grande flexibilidade no volume de produção.
• Cilindro horizontal rotativo;• Cascateamento das esferas; • Choque e cisalhamento;• Dispersão dos pigmentos;
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MOINHO A AREIA
• Moinho a areia. Este moinho é um tipo combinado de grãos redondos de areia, que moem e dispersão os pigmentos na câmara intermediária e moagem, seguida por uma peneira que retém a areia.
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COMPLETAGEM
• A etapa de completagem, também podendo ser chamada de diluição, implica na redução da base com solventes, resinas ou veículo para dar à tinta as condições satisfatórias de aplicação
• O objetivo na preparação de tintas é atingir a maior uniformidade possível na mistura e é na etapa de completagem que se isso se conclui.
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TANQUES PARA COMPLETAGEM
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COMPLETAGEMAqui os equipamentos mais importantes utilizados são os chamados agitadores:
• Hélices Marinhas ou Marinheiros
• Turboagitadores
• Palhetas
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HÉLICES MARINHAS OU MARINHEIROS
É um agitador de fluxo axial empregado para líquidos poucos viscosos, geralmente menores que 1.500 centipoises (ou 1,5 pascal).
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PALHETAS
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TURBOAGITADORES • são agitadores de múltiplas
lâminas com velocidades elevadas sobre um eixo normalmente centrado no tanque. Seu diâmetro varia de 20 a 50% do diâmetro do tanque. Suas lâminas podem ser retas ou curvas, inclinadas ou verticais. Este agitador é utilizado para pequenas e médias viscosidades, até 1.500 centipoises (ou 1,5 pascal).
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TINGIMENTO• É a etapa onde se acerta a cor da tinta para o padrão
estabelecido.
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CONTROLE DE QUALIDADE
• Viscosidade
• Brilho
• Cobertura
• Cor
• Secagem
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ENLATAMENTO• Os produtos são colocados nas várias embalagens e
enviados à expedição.
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RESUMO DAS ETAPAS DE PROCESSAMENTO DE PIGMENTOS
PARA FABRICAÇÃO DA TINTA
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RESUMO DAS ETAPAS DE PROCESSAMENTO
2
6
1 43
5
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7
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v
12 13
1110
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A diferença entre verniz e tinta, é que um verniz é
sempre transparente, enquanto que uma tinta
possui o chamado “poder de cobertura”.
VERNIZ + PIGMENTO = TINTA14
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CONCLUSÃO
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• ABRAFAT. Do que são compostas as tintas em geral?. 2012. Disponível em: <http://www.tintadequalidade.com.br/dicas/4-do-que-sao-compostas-as-tintas-em-geral/>. Acesso em: 08 dez. 2013.
• ÁGUIA QUIMICA. Solventes. 2011. Disponível em: <http://www.aguiaquimica. com/pt/produtos-categorias/51/solventes>. Acesso em: 05 dez. 2013.
• AMO PINTAR. Diluentes e Solventes. 2008. Disponível em: <http://www amopintar. com/aprender-online/diluentes-e-solventes.html>. Acesso em: 02 dez 2013.
• CETESP. Tintas e vernizes. 2008. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br /tecnologia../producao_limpa/documentos/tintas.pdf>. Acesso em: 05 dez. 2013.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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• EUCATEX. Produção de tintas e vernizes. 2012. Disponível em: <http://www. eucatex.com.br/Imagens/files/tintas/Fluxograma_Tintas.pdf>. Acesso em: 06 dez. 2013.
• MOREIRA, G. Produção de tintas e sua correlação com os materiais poliméricos. 2012. Disponível: <http://fatecsorocaba. edu.br/principal/pesq uisas/nuplas/dissertacoes/TCCs1sem-2012/ Geonir%20Moreira%20de%20Lima.pdf>. Acesso em: 07 dez. 2013.
• NORRIS, S. R; JOSEPH, A. B. Industria de Tintas e correlatos . Ed. 4ª. Editora Guanabara. pág: 339 à 356.
• PETROBRAS. Solventes. 2012. Disponível em: <http://www.br.com.br/wps/ portal/portalconteudo/produtos/quimicos/solventes/!ut/p/c4/04_SB8K8xLLM9 MSSzPy8xBz9CP0os3hLf0N_P293QwP3YE9nAyNTD5egIEcnQwtXM_2CbE dFAClsuxU!/>. Acesso em: 02 dez. 2013.
• Fonte imagens: www.google.com
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS