Polímeros na Engenharia

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Processos de Fabricação de Acrílico

O processo de fabricação de acrílico pode ser realizado de duas formas, através do processo cast ou de extrusão.

- Métodocast

O método cast divide-se em dois momentos: Produção do “Xarope” Acrílico e produção das Chapas Acrílicas. O processo de produção do xarope é caracterizado como sendo “processo contínuo”, este tipo de processo caracteriza-se como tendo uma entrada e saída de produto de forma contínua. Enquanto o segundo processo é “descontínuo”, neste há uma entrada de um produto, porém o processamento deste para a próxima etapa é, em sua maioria, demorado e necessita uma parada parcial do processo. Então, devido a isso, a necessidade e dependência direta das outras etapas do processo para a continuidade do mesmo, que este processo é denominado “descontínuo”.

- “Xarope” Acrílico

O processo de produção do “xarope” acrílico será responsável, também, pela sua classificação enquanto polímero. O processo de fabricação do acrílico começa quando o MMA destilado (ácido acrílico separado do álcool) é enviado aos pré-emulsores. Este equipamento contém soluções com aditivos que vão iniciar o processo de polimerização, como iniciadores e plastificantes.

O processo ocorre com a inserção por meio do pré-emulsor do MMA destilado e filtrado, juntamente com o iniciador (o álcool) e plastificantes no Reator responsável por iniciar o processo de pré-polimerização. A reação entre este ácido e o álcool irá resultar nos denominados ésteres. Esta reação só ocorrerá, 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 alta temperatura, enquanto é misturado pelo próprio reator industrial para, assim, efetuar a homogeneização dos ésteres com os plastificadores e forma a nova sustância pré-polimerizada. Além desta substância, há ainda a liberação de condensando que é geralmente descartado, pois não há uma utilização específica para tais substâncias neste processo.

Após a homogeneização total da substância e encaminhamento do condensando, o produto será levado por meio de tubulações industriais a um tanque misturador onde será novamente homogeneizado, porém desta vez com Nitrogênio a baixas temperaturas. Se antes era necessário calor e misturadores, agora, serão utilizados baixas temperaturas e misturadores.

Após a uniformização deste novo composto, será efetuada a filtragem da nova substância, tanto para retirar algum sólido em suspensão originária do processo, quanto para retirar todas as impurezas, afinal para que haja uma chapa acrílica de alta qualidade sem bolhas e rachaduras, é indispensável que o produto final esteja completamente homogeneizado.

Quando concluído o processo de filtração da nossa substância, tem-se então como produto final o “xarope” Acrílico ou o pré-polímero. O resultado final será, logo após a conclusão, encaminhando para a área de fundição, isto ocorrerá por meio de tubulações ou caminhões pipa, sendo que o produto que não será utilizado para a fábrica naquele momento irá para Tanques de Armazenamento.

Importante salientar que ao longo do processo as principais variáveis controladas foram temperatura, pressão e vazão, havendo necessidade de controlar o nível apenas nos tanques de armazenamento, pois ao longo do processo como é caso dos reatores e pré-emulsores há necessidade de se controlar a temperatura e consequentemente, a pressão. Além de, especialmente nos pré-emulsores, haver uma necessidade de se controlar a vazão.

No caso dos tanques, no primeiro há necessidade de controle de temperatura e pressão indispensavelmente, já que está lidando com baixíssimas temperaturas. Enquanto, a vazão e nível são indispensáveis por ser um tanque. Já no segundo, é necessário o controle do nível, pois após o processo a temperatura e pressão não são tão consideráveis. A Figura 2 ilustra um fluxograma do processo anteriormente descrito, enquanto a Figura 3 traz uma malha simples do processo de fabricação da substância.

- Fluxograma do processo de Fabricação do “Xarope” Acrílico

[pic 6]

[pic 7]

- Chapas Acrílicas

Com o encaminhamento do “xarope” à área de fundição, inicia-se o processo de fabricação das chapas acrílicas. Este processo inicia-se com a limpeza e secagem total de placas de vidro de alta qualidade que serão utilizadas para fazer os moldes das placas de acrílico. A diferença de altura entre elas corresponderá à espessura do acrílico, enquanto seu comprimento será 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 ao outro, realiza-se o selamento lateral e inferior do molde por meio de gaxetas e grandes parafusos. Será mantida apenas a abertura superior do molde sem selamentos, pois será por esta que o “xarope” acrílico será inserido.

- Disposição e selamento das placas de vidro que compõe o molde da chapa acrílica

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Fonte: Instituto Nacional de Desenvolvimento do Acrílico. Disponível em: . Acesso em: 18 de set de 2012.

Realizado o selamento das chapas de vidro, encaminha-se esta para o local onde será inserido o xarope. Enquanto o xarope preenche toda área interna do molde, inicia-se o selamento da área superior, que só poderá ser concluído após o preenchimento completo do molde, quando será efetuado, por meio de um sistema automático, um processo de (re)distribuição do xarope dentro da área projetada, para evitar a formação de bolhas dentro deste.

Ressalta-se que até este momento todo o processo foi feito de forma manual, fosse o posicionamento das placas de vidro para elaboração dos moldes, fosse o selamento ou o preenchimento destes. Com as exceções do transporte, que é feito de forma automática, mas sob supervisão humana, e da (re) distribuição do xarope dentro das chapas, que, também, é feita de forma automática, mas sob supervisão humana.

Após a inserção do xarope