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UNAERP PROCESSOS DE FABRICAÇÃO ESTUDO SOBRE PROCESSOS QUÍMICOS Mateus Costa de Aguilar – 836660 Luis Gustavo Bregantin – 830748 DESCRIÇÃO SOBRE O QUE SÃO PROCESSOS CONTÍNUOS Já o processo contínuo, por sua vez, não realiza paradas de reabastecimento do sistema, exceto paradas para manutenção. A produção opera de forma ininterrupta, o que significa que o sistema é suprido de forma contínua e, simultaneamente, o produto formado é descarregado. Este tipo de processamento opera em regime permanente ou estado estacionário, onde condições como temperatura e vazão oscilam bem pouco ao longo do tempo. Um exemplo de processo contínuo é a destilação de álcool, na qual o sistema é alimentado com caldo de cana fermentado, sendo produzido álcool hidratado a todo instante. DESCRIÇÃO SOBRE O QUE SÃO PROCESSOS EM BATELADA O processo batelada é o modo de operação em que o sistema é operado de maneira descontínua, em regime transiente ou estado não estacionário. Isto é, em cada batelada (ciclo) o sistema é carregado com as matérias-primas e reagentes necessários, de forma que é efetuada a reação e formam-se os produtos. Após o produto final ser retirado do sistema, o reator é alimentado novamente com os insumos e inicia-se uma nova batelada. Neste modo de processamento, o tempo é uma variável importante pois, junto dele, variam a temperatura e a concentração no reator. O melhor exemplo de processo em modelo de batelada do dia-a-dia é a produção de um simples bolo caseiro. Nele, os ingredientes funcionam como reagentes químicos que sofrem transformações antes de serem misturados e irem para o forno, que, no exemplo, funcionaria como um reator. Após uma quantidade de tempo específica, temos o nosso produto final, o desejado bolo. PROCESSO DE PRODUÇÃO NA ÁREA FARMACEUTICA A grande variedade de fármacos, suas diferentes formas, funções e propriedades, proporcionam diferentes especificidades em cada processo produtivo. No dia a dia, é comum se deparar com: antibióticos, outros medicamentos sintéticos, vitaminas, vacinas, aerossóis, etc, cada um desses com um processo e particularidades próprias. Sendo assim, a tarefa de resumir sua produção de maneira geral é complexa, mas pode ser feita através de algumas características presentes na maioria dos processos. Em geral, as fases primária e secundária compõem a produção dos fármacos. A produção primária corresponde ao tratamento e formulação do princípio ativo. Já a secundária é responsável pelo processamento de tal princípio, a fim de obter as formas (cápsulas, comprimidos, injetáveis, etc) e propriedades desejadas. De maneira simplificada, é possível segmentar o processo produtivo de fármacos em algumas etapas principais: separação dos insumos, pesagem, manipulação e fabricação, embalagem e avaliação técnica. Todas essas etapas envolvem testes e controle rigoroso, exercidos tanto pela empresa responsável quanto por órgãos reguladores, como a Anvisa. Portanto, as etapas de separação e pesagem são responsáveis pelo fracionamento e avaliação cuidadosa da matéria prima recebida. Isso garante que os insumos atendem os requisitos técnicos da formulação de interesse. Em seguida, ocorrem transformações físicas e químicas dos reagentes, induzidas por etapas de mistura, compressão, reação, entre outras. Por fim, o produto obtido é embalado, rotulado e passa por uma avaliação da sua qualidade, buscando conferir os padrões estabelecidos e a segurança de uso por parte da população. Seguindo as etapas expostas, existem diversos métodos utilizados nos processos produtivos de fármacos. Em geral, é mais comum a utilização de processos em batelada para confecção desse tipo de produto, uma vez que tal forma de produção garante maior controle das condições de operação e da pureza/qualidade do lote resultante. No entanto, a maior lentidão da produção fracionada é muitas vezes um empecilho, principalmente para a estocagem, então processos contínuos também são eventualmente aplicados dependendo do fármaco desejado. PROCESSOS CONTÍNUOS NA INDUSTRIA FARMACEUTICA Exemplo de processo Contínuo Síntese química: Estes métodos são capazes de produzir grandes quantidades de produtos. Exemplos de conversões sintéticas incluem a obtenção da aspirina, diazepam, ibuprofeno. Exemplo de processo em Batelada Sistemas de reator convencional (batelada): o reator é o principal equipamento da indústria para a produção de substâncias sintéticas. Tipicamente os reatores são construídos em aço inox com capacidade variando de 500 litros em pequena escala a 16 m3 em larga escala. Em geral, os reatores são encamisados (parede dupla) para ajuste de temperatura. Os reatores podem operar por batelada, continuo ou batelada alimentada Processo de Produção na Área de Papel e Celulose PROCESSO DE PRODUÇÃO NA ÁREA DE PAPEL E CELULOSE Exemplo de processo Contínuo Neutralização pós-branqueamento: O dióxido de carbono pode ser utilizado para regular o pH de polpas recicladas, mecânicas ou químicas após o branqueamento alcalino, principalmente quando utiliza-se peróxido de hidrogênio. As vantagens quando comparadas aos ácidos tradicionais são: facilidade de uso, controle mais preciso e mais confiável do pH, segurança da instalação, redução de subprodutos contendo enxofre. Exemplo de processo em Batelada Processo KRAFT: consiste em combinar dois reagentes químicos, Hidróxido de Sódio e Sulfeto de Sódio para atuar nos cavacos de madeira. Isto provoca na dissolução da Lignina e a liberação das fibras, que estas por sua vez preservam a sua resistência. Este processo tem um rendimento entre 40 e 60% e é de branqueamento muito fácil, pois a pasta obtida já apresenta coloração clara. Este processo produz uma grande quantidade de polpas diferentes, e são principalmente destinadas à produção de embalagens de papelão e de papeis de alta resistência. PROCESSO DE PRODUÇÃO DAS BORRACHAS EM GERAL Exemplo de processo Contínuo Tratamento de superfície com luz uv em borracha natural: Os polímeros, como a borracha natural, geralmente apresentam baixa energia livre de superfície, e com isto a força de adesão com outros materiais é relativamente fraca, fazendo com que suas aplicações fiquem limitadas. No entanto tais propriedades podem se melhoradas por técnicas conhecidas por tratamentos corona, chama, ultravioleta, feixe de elétrons, íons e outras. O princípio básico é a formação de grupos físico-químicos que promovem forças melhorando tais propriedades. O uso da radiação UV na modificação de superfícies poliméricas tem chamado muita a atenção industrial pelo fato de ser uma técnica silenciosa, de simples montagem e facilidade de manuseio, além da possibilidade de irradiar grandes áreas superficiais de geometria complexa. Neste trabalho são apresentados resultados obtidos com a técnica de raios ultravioleta, aplicados sobre a superfície de amostras de filmes de borracha natural. A influência dos raios UV, nas propriedades de superfície da borracha natural, foi estudada medindo-se o ângulo de contato entre uma gota de água depositada sobre a superfície da amostra, em função dos parâmetros tempo de tratamento e distância entre a fonte de UV e a superfície da amostra. Os resultados mostram que o ângulo de contato diminui à medida que se aumenta o tempo de tratamento, indicando aumento nas forças relacionadas ás propriedades de adesão e molhabilidade, também se observou que para distâncias menores o tempo de tratamento pode ser menor para se alcançar os mesmos valores de ângulo de contato daqueles obtidos em tempos e distâncias maiores. Exemplo de processo em Batelada Vulcanização de Autoclave de ar Quente: Método aplicável exclusivamente a calçado de borracha de construção manual. Por este método podem ser fabricadas botas de trabalho(vulgo “bota de água”) e as clássicas sapatilhas (sneakers ou plimsolls). A vulcanização é efectuada em autoclave, com ar quente ou com atmosfera inerte e quente de nitrogénio, sob pressão. Neste sistema de fabrico é feita a preparação prévia do corte, o qual é montado na forma. As formas podem ser em madeira, em alumínio ou em aço, tendo estas últimas, obviamente, uma maior durabilidade. Os componentes de borracha (borracha não vulcanizada) são também preparados previamente e são montados manualmente sobre o corte já montado na forma. Normalmente, os componentes de borracha são: • preformas da sola e/ou tacão de enchimento (em geral pré-vulcanizados); • preforma da sola (borracha não vulcanizada, geralmente com desenhos gravados em calandra); • Tacão (em geral pré-vulcanizado); • Biqueira em borracha; • Fita com superfície gravada, para colocar na zona de união do corte à sola; • Solução adesiva de borracha. Normalmente na operação de montagem é utilizado solvente de borracha, para refrescar as superfícies a unir, além da já referida solução de borracha. A vulcanização tem a duração de 30 minutos, à temperatura de 130ºC e com uma pressão de ar de 1,4 kg/cm2. A autoclave pode também ser pressurizada com azoto, o que é melhor para evitar a reversão dos compostos de borracha. Os componentes de borracha a vulcanizar devem possuir curvas de vulcanização do tipo “patamar” longo, para permitir obter um bom grau de vulcanização, sem que ocorram fenómenos de reversão, especialmente se for utilizada uma atmosfera de ar.