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Atividade - Química de Processos I 1. Dentre as moléculas abaixo, determine quais passaram por uma reação de polimerização por adição. Letra A 2. Com base em sua estrutura, os polímeros podem ser divididos em 2 grandes grupos, os termofixos e os termoplásticos. Apresente quais são as características de cada um desses grupos, apresentando também os pontos favoráveis e desfavoráveis de cada grupo. Termoplásticos: Os itens termoplásticos, aqueles que são produzidos por materiais que, ao serem aquecidos, podem modificar a sua forma, sem que ocorra algum tipo de dano irreversível ao material. Trata-se de polímeros que podem amolecer e se fundir de acordo com a ação do calor. Ao ser resfriado, obtém-se os itens termoplásticos. Pontos favoráveis: obtém produtos mais leves, resistentes, seguros que podem ser moldados várias vezes. Pontos desfavoráveis: possuem uma baixa densidade, sensibilidade ao calor e leva muito tempo para se deteriorar. Termofixos: Já os termofixos são caracterizados por possuírem cadeias poliméricas que se unem entre si. Aliás, essa união ocorre através de ligações cruzadas que são resultados da atração intramolecular primária que ocorre. A partir do momento em que ocorre o emprego de temperatura, essas ligações de rompem e degradam o material. Pontos favoráveis: materiais resistentes e duráveis, possuem dificuldade em se desfazer a partir de altas temperaturas, possuem uma ótima resistência mecânica e uma resistência química. Pontos desfavoráveis: não tem como reciclar. 3. Escolha uma das figuras apresentadas abaixo e descreva o processo utilizado para sua execução, ferramentas envolvidas e materiais aplicados. Vou falar sobre o processo da mamadeira e para isso usei como referência a fábrica Lolly Baby. Células: Na Lolly Baby, não há uma linha de montagem, há diversas máquinas espalhadas na planta, cada uma produzindo uma parte diferente. No fim, as partes serão unidas, embaladas e enviadas às lojas. Cores: A resina tritan foi usada em quase todas as peças da mamadeira. A diferença é apenas o tingimento de cada parte e algumas variações na fabricação. Para atingir o tom certo de azul – ou rosa, roxo, vermelho, a proporção é de 2% de resina colorida para 98% de material. Processo: Antes de ser moldado no corpo da mamadeira, o material passa seis horas secando a 80°C, para retirar toda umidade. Depois, é derretido a 230°C e vira uma pasta. Injeção: Depois, a matéria-prima é injetada em uma forma e soprada a uma pressão de 8 bar para formar a mamadeira. Ao fundo, o material antes de ser soprado na forma do frasco, que já está pronto no primeiro plano. Molde: Para o material se solidificar, água gelada a 18°C passa pelo molde e resfria o material. Capuz: O processo de fabricação do capuz – a tampa da mamadeira - é bastante parecido. Apenas a secagem por horas não é necessária. A pasta azul, já tingida e derretida, é injetada no molde a 210°C, que é resfriado pela água passando pela mangueira. Rosca: O mesmo processo de fabricação se aplica à rosca, que se encaixa no frasco e no bico da mamadeira. O material é derretido e injetado em um molde e posteriormente resfriado. Reutilizado: A resina passa por um filamento para alcançar cada um dos 12 moldes de rosca. O "caminho" pelo qual a resina passou também acaba secando. Para não desperdiçar, esse material é moído e reutilizado. Troca de cores: Normalmente, uma mesma máquina produz peças de pigmentações diferentes. Para facilitar a limpeza, a produção vai da cor mais clara, amarelo, por exemplo, passando pelo verde, azul, rosa, até chegar às cores mais escuras e com tingimentos mais fortes, como roxo, azul escuro e finalizando com o preto. Para trocar de uma cor para outra, a máquina roda algumas vezes para tirar qualquer resquício da cor anterior. Isso gera algumas peças manchadas, que precisam ser descartadas. A fábrica ainda estuda como facilitar esse processo e reduzir o descarte. Pintura: Como a máquina só tem capacidade para três cores, a pintura é dividida em duas etapas. Aqui, já foram aplicadas as tintas branca, laranja e azul. Assim que a cor é pintada, a mamadeira passa por uma lâmpada de luz ultravioleta e seca imediatamente. Silicone: O último componente é o bico. Nesse caso, o material usado é silicone. A matéria prima chega dividida em dois componentes. Se eles entrarem em contato antes da hora, secam e endurecem. Bico: Os dois componentes só se encontram no tubo de injeção, momentos antes de chegar ao molde. Aqui, ao contrário dos outros processos, o material chega gelado a 5°C e o molde que é aquecido, a 185°C. Como silicone também é um material difícil de manipular, a Lolly importou essa máquina para fazer os bicos da mamadeira da Alemanha. Gestão: Para gerenciar todos esses processos, a área de Tecnologia da Informação da Lolly criou um sistema de gestão. Cada máquina tem o seu terminal, que informa qual o funcionário que a está operando e calcula produção, qualidade, eficiência e informa os motivos de parada. Montagem: Todas as peças se encontram na montagem, feita em parte manualmente por três funcionários. Automatização: Recentemente, a equipe de engenharia da fábrica automatizou uma das etapas – encaixar o capuz na rosca. Assim, conseguiram acelerar a montagem – de 1200 mamadeiras por hora para 1500 - e redirecionar um dos 5 funcionários responsáveis pela montagem para outra área. Embalagem: A última etapa é a embalagem, que prepara a mamadeira para ser vendida nas lojas. 4. Selecione 2 objetos na sua casa, 1 termoplástico e 1 termofixo. Apresente os materiais que eles foram confeccionados, e processos envolvidos. Quais as características os materiais apresentam para serem aplicados nos itens selecionados? Qual outro tipo de material polimérico pode ser utilizado para substituir? Termoplástico: Garrafa pet. PET, é um polímero termoplástico, formado pela reação entre o ácido tereftálico e o etileno glicol. Utiliza-se principalmente na forma de fibras para tecelagem e de embalagens para bebidas. A resina de PET é derretida para criar uma forma similar a de um tubo de ensaio que foi projetado com a capacidade de assumir qualquer formato ou espessura. A boca do gargalo já está presente em sua forma final e recebe uma tampa no final do processo de produção. Então chamamos a PET nesse primeiro formato de preforma. Em seguida a preforma é aquecida em um forno a uma temperatura de cerca de 100°C. O aquecimento amolece a preforma para que fique elástica, permitindo que seja esticada e soprada para adquirir o molde. Todo esse processo é feito numa máquina chamada sopradora, que existe em uma série de modelos, a fim de se adequar a necessidades especiais, como processo e taxa de produção. Assim que a garrafa é soprada, ela deve ser resfriada imediatamente para manter a sua forma. A imagem abaixo resume bem o que foi explicado à pouco: Depois, a garrafa recém criada é enchida com alguma bebida, dependendo do ramo de aplicação a qual pertence. Feito o envase, ela é imediatamente tampada. O sopro, enchimento e fechamento muitas vezes são combinados em um único sistema integrado. Suas características para ser aplicada no termoplástico: • Para transporte, ela é mais leve e ocupa menos espaço do que as garrafas de vidro, guardadas em caixas maiores; • Tem menos probabilidade de quebra; • Os consumidores podem desfrutar da bebida em qualquer hora e em qualquer lugar, devido a mobilidade proporcionada pelas garrafas PET; • São mais fáceis de reciclar; • Possuem um melhor preço, fazendo com que o produto final saia mais barato. Pode ser substituída por: Como citada anteriormente, garrafas de vidro. Termofixo: Pneu. Mistura de borracha do pneu: A mistura de borracha do pneu é formada por aproximadamente 30 tipos diferentes de borracha e outros ingredientes,que são misturados para criar um composto negro que será enviado para a próxima fase do processo: o corte. Corte: Nesta etapa, a borracha é cortada em faixas com o objetivo de formar a estrutura básica do pneu. Construção do pneu: Os pneus são feitos do interior para fora. São montados os elementos têxteis, as cintas de aço, os talões, as telas, o piso e outros componentes. O resultado é o que se chama de “pneu verde”, bem parecido ao produto final. Máquina de Cura do pneu: O “pneu verde”, que é o nome dado ao produto nesta etapa, é vulcanizado com moldes quentes numa máquina de cura, que comprime as partes do pneu para moldar o produto na forma final, incluindo também a marca do fabricante, por exemplo. Inspeção do pneu: Após as etapas de fabricação, o pneu é avaliado em um rigoroso processo de inspeção. Máquinas de alta tecnologia analisam todos os pneus para detectar qualquer imperfeição antes da comercialização. Do que é formado o pneu: basicamente, os pneus mais comuns são compostos por 6 partes diferentes: > Parede lateral: as paredes laterais são feitas de borracha e são a ligação entre a roda e a parte do pneu que encosta na estrada. > Lona de corpo: é a camada que faz o pneu suportar o peso da carroceria do carro. É feita de uma mistura elástica, com borracha, poliéster e náilon. > Lona estabilizadora: ajuda na estabilidade do pneu. Feita por pequenas placas de fios de aço que ajudam a evitar derrapadas. > Capa de rodagem: parte do pneu que fica em contato com o solo. Formada por 3 tipos de borracha, ela auxilia na tração do carro e na durabilidade do pneu. > Talões: aros de aço envoltos numa camada de borracha. É a parte do pneu que entra em contato com a roda. > Estanque: é a parte de dentro do pneu com várias camadas de borracha. Impede a saída do ar e a perda de pressão do pneu, dispensando as antigas câmaras. Suas características para ser aplicada no termofixo: • Materiais resistentes e duráveis. • Possuem dificuldade em se desfazer a partir de altas temperaturas. • Possuem uma ótima resistência mecânica e uma resistência química. • Não tem como reciclar. Pode ser substituída por borracha. https://engenharia360.com/inovacao-e-sustentabilidade-como-as-garrafas-pet-estao-servindo-de-insumo-para-a-construcao-civil/
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