Relatório Técnico Integrado em Química Disciplina: Processos Industriais

Curso: Técnico Integrado em Química Disciplina: Processos Industriais II

ATIVIDADE DE PROCESSOS INDUSTRIAIS II

* Itens escolhidos produzidos com polímeros:

1. Cano PVC;

2. Sacola plástica;

3. Caixa de isopor;

4. Cadeiras plásticas;

5. Esponja- Poliuretano;

* Questões:

I. Qual o material de fabricação utilizado?

II. Qual a classificação do material, termoplástico ou termofixo?

III. É um material semicristalino ou amorfo?

IV. Qual a temperatura de transição vítrea e de fusão do material?

V. Qual o processo de fabricação utilizado para cada item?

VI. Cite alguns parâmetros dos processos para cada processo de fabricação elencado na questão anterior. Não há necessidade de repetir o mesmo processo.

VII. Suponha que queira analisar algumas características físicas e químicas de cada um dos itens. Neste sentido proponha no mínimo duas técnicas de caracterização para cada item, e qual o objetivo de utilizá-la. A capacidade de variar as técnicas sugeridas entre os itens será levada em conta na correção dessa questão.

VIII. Suponha que a matéria-prima utilizada para fabricação dos itens, conforme indicado na questão I esteja em falta, e como não querem parar a produção, sugira um possível material que possa ser utilizado para tal.

* Questão adicional:

IX. Pesquise algum “novo” material polimérico que esteja em desenvolvimento ou foi recémdesenvolvido, e descreva qual o seu diferencial, qual a aplicação, ou seja, o que esse novo material traz como novidade ao campo da Engenharia de Materiais.

1. Cano PVC:

1. Policloreto de Vinila (C2H3Cl)n.

2. O material é termoplástico.

3. É um material amorfo, podendo possuir um pequeno volume cristalino.

4. Ponto de Fusão é de 180 °C e a temperatura de transição vítrea é 105 °C.

5. O PVC é produzido quando as moléculas se juntam e formam cadeias de macromoléculas. Para obter o PVC, dois processos podem ser realizados, a polimerização em emulsão e em suspensão. Nos dois casos utiliza-se um processo semi-contínuo, onde os reatores são alimentados com catalisadores, monômero cloreto de vinila e aditivos.

A partir desses processos, obtém-se o PVC que pode ter variadas aplicações, no caso para a fabricação de canos o material utilizado é derretido e posto em um molde com as medidas desejadas. Posteriormente, esse molde vai para um forno com o objetivo de ser cozinhado, obtendo assim uma textura sólida. Quando o material chega a esse ponto, ele é retirado do molde e resfriado, indo para a etapa de acabamento onde os detalhes são reparados. Por fim. o cano é cortado do tamanho desejado e passa por uma camada de cloro que evita a contaminação e crescimento de bactérias e fungos.

6. Parâmetros de resistência físicas biológicas e de isolamento térmico devem ser utilizadas.

7. Caracterização por meio de ensaios mecânicos, fabricando corpos de prova com a função de realizar os testes de tração, verificando a resistência do material.

8. Estudos apontam que o bagaço da cana de açúcar pode ser uma boa alternativa para substituir o petróleo utilizado na produção dessa matéria. Essa alternativa é positiva, visto que seria uma fonte mais sustentável, assim diminuindo o uso do petróleo que pode ser uma fonte esgotável.

2. Sacola plástica

1. Polietileno (C2H4)n.

2. É um termoplástico.

3. Polietileno é um polímero parcialmente cristalino.

4. O polietileno possui temperatura de transição vítrea que varia entre 100 °C e 125 °C e uma temperatura de fusão de 135 °C.

5. O processo de produção tem início com o preparo do etano (CH3)2, o qual é submetido a altas temperaturas juntamente com um catalisador.

Pd

CH3-CH3 (g) + calor → CH2=CH2 (g) + H2 (g)

Na reação, o paládio é utilizado com catalisador com o objetivo de acelerar a reação. O etileno é o produto da reação, ele é um monômero que originará o polietileno. A ligação dupla é quebrada através do aquecimento e do uso de catalisadores, originando dois radicais •C. O elétron desemparelhado do carbono faz com que ele seja reativo, e começa a reação de polimerização: os radicais ganham elétrons se unindo a outros radicais e formam as cadeias poliméricas.

Por meio da polimerização, obtém-se o Polietileno de baixa densidade (PEBD) e o Polietileno de alta densidade (PEAD). O PEBD é utilizado para produzir sacolas pelo fato de ser macio e flexível. Na fabricação de sacolas plásticas, três etapas são realizadas, primeiramente grãos de polietileno formam o filme plástico ao passar por uma extrusora, posteriormente, a bobina do plástico passa por uma máquina impressora onde é inserida a estampa desejada e por fim, o filme que foi impresso passa por uma máquina de corte e solda, onde obtém-se o formato final da sacolinha plástica.

6. Na produção de sacolas plásticas parâmetros sobre o controle de temperatura são empregados para evitar uma mudança drástica da mesma, influenciando no resultado final do produto.

7. d

8. Existem estudos que propõem a substituição do polietileno pelo amido natural modificado, produzido pela adição de peróxido de hidrogênio, gerando um amido termoplástico. Segundo Santos et al (2014), obteve-se sucesso na modificação e indica que possui grande potencial de uso deste polímero na substituição do polietileno, sendo um plástico produzido a partir de fontes renováveis e, pela sua natureza, biodegradável. Nas amostras em escala laboratorial o amido termoplástico apresentou consistência viscoelástica elevada, outras menor elasticidade mas pouco rígidas e mais