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Liberi ? 1 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Com certeza grande parte das indústrias de transformação plástica não possui equipamentos laboratoriais. De certo modo, é compreensível, pois a maioria deles custa centenas de milhares de reais!! Apresentarei aqui para você algumas técnicas simples para identificar as famílias de materiais ou até mesmo para afirmar de qual resina se trata. Algumas dessas particularidades já são conhecidas e praticadas pelo pessoal operacional nas indústrias, porém, sem saber o porquê – hoje você saberá! Bom, partimos do pressuposto que você se encontra no chão de fábrica e não dispõe de equipamentos sofisticados de laboratório; Como ter certeza que um material é uma Poliamida ou um Poliacetal? Ou ainda, qual ABS é high impact entre dois ABS’s analisados? Vamos ver aqui duas formas: Análises não destrutivas e Análises destrutivas. Liberi Figura 01 2 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Na indústria existem dois tipos de materiais para reciclagem: os PC’s e o PI’s. Os PI’s são os chamados Pós Industrializados. São aqueles resíduos gerados na própria indústria, como os scraps ou peças rejeitadas por algum defeito de fabricação. Já os PC’s são os chamados Pós Consumo. São aqueles materiais que já foram utilizados pelo cliente final, portanto, já cumpriram sua função na cadeia produtiva, tais como embalagens usadas de refrigerantes ou óleo de soja. • Pela codificação Internacional • Pela Aparência Superficial • Pela Transparência • Pela Rigidez e Dureza • Pela Densidade Pela Codificação Internacional Comercialmente temos mais de 100 polímeros existentes no mundo e milhares de grades diferentes. Porém, em volume produzido, quase a totalidade está compreendida entre os tipos sinalizados na Figura 01. Essa forma de classificar materiais é muito utilizada em indústrias de reciclagem com materiais PC* e sua nomenclatura segue a ABNT 13230. Observe nas imagens que do número 01 ao 06 são polímeros específicos, de maior volume e na sua maioria, amplamente utilizados em embalagens. Já o número 07 é reservado para todas as outras dezenas e dezenas de resinas poliméricas diferentes, mas com menor produção em volume, tais como PPE, PPO, PMMA, PEEK, PTFE, etc. Essa codificação sempre fica localizada em um ponto discreto da peça, por questões óbvias de estética. Então, como dever de casa, dê uma observada em suas embalagens de óleo de soja, manteiga, bacias, ou qualquer outra peça plástica que você consiga analisar toda a sua superfície interna e externa. Com certeza, o símbolo estará lá! Análises Não Destrutivas Liberi Figura 02 3 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Pela Aparência Superficial Observe bem próximo a superfície do material. Se a mesma apresenta certa rugosidade e ausência de brilho, isso pode ser indício de um percentual de fibras de vidro. Essa fibra normalmente é adicionada em poliamidas ou polipropilenos para conferir rigidez ao material e estabilidade dimensional. Caso tenha dúvida se é polipropileno ou poliamida, analise qual a aplicação do produto final: Requer-se resistência a altas temperaturas de trabalho? É poliamida. Requer-se boa resistência ao impacto? É polipropileno. Já no caso de o material apresentar uma grande opacidade e você tem certeza que o mesmo não sofreu nenhum tratamento superficial, pode conter carga mineral de carbonato de cálcio, talco ou mica. Análises Não Destrutivas Liberi Figura 03 4 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Isso normalmente é utilizado em polipropilenos para conferir rigidez, estabilidade dimensional e redução de custos. Agora considere três situações de materiais sem fibras ou outro tipo de carga mineral: ■ PEAD e PEBD Qual dos dois tem maior tendência à formação de cristais? O PEAD. Então esse será mais fosco que o PEBD. ■ PP Copolímero e PP Homopolímero Qual dos dois tem maior tendência a formar cristais? O PP Homopolímero. Então esse será mais fosco que o PP Copolímero. Perceberam a coerência? Liberi Figura 04 - ABS Hight Impact Figura 05 - ABS Low Impact 5 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! ■ ABS High Impact e ABS Low Impact Qual dos dois será mais fosco? O High Impact porque possui mais butadieno em sua composição e, além disso, será mais amarelo que o Low Impact. Liberi Figura 07 - PEBD Figura 06 6 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Pela Transparência Analise primeiramente se o material não possui cargas minerais ou vegetais. Em seguida, se o mesmo não possui colorantes com pigmentos inorgânicos. Os pigmentos inorgânicos possuem minerais em sua composição e isso afetará diretamente a transmitância do material e, consequentemente a sua transparência. A transparência está relacionada diretamente com o grau de cristalização na maioria dos polímeros semi cristalinos. Por exemplo, dúvida entre PEBD e PEAD. Visto que o PEBD possui mais ramificações e menos probabilidade de formar cristalistos, costuma apresentar aparência leitosa, conforme figura seguinte. Liberi Figura 08 - PEAD Figura 09 figura 10 7 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Já o PEAD, como tem maior tendência de formar cristalitos, costuma apresentar-se mais semelhante ao branco, conforme figura seguinte. No caso dos polipropilenos, o hompolimero por possuir apenas um tipo de monômero, é mais regular. Por isso apresenta mais critais e sua aparência é mais esbranquiçada, conforme figura 09. E no caso do copolímero, como possui monômeros diferentes, a formação de cristais é mais difícil. Por isso sua aparência costuma ser leitosa e com um minúsculo ponto branco no centro do pellet, conforme a figura a seguir. Liberi Figura 11 - Delaminação 8 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Pela Rigidez e Dureza Verifique indícios de cargas minerais e vegetais antes de tomar alguma decisão, pois poderá ter um resultado deturpado. As poliamidas, por exemplo, são muito flexíveis. Porém quando adicionamos fibra de vidro em percentuais de 5 até acima de 30%, o material apresenta grande rigidez. Quanto à dureza, podemos diferenciar as poliolefinas. Por exemplo, caso tenhamos dúvidas se um material é um PEAD ou PEBD. Ou ainda se é um PP copolímero ou homopolímero. É bem simples. Quem é mais macio: o PEAD ou o PEBD? Com certeza é o de baixa densidade, o maior espaço entre as cadeias poliméricas explica isso e pode ser facilmente comprovado pressionando um pellet. No caso do PP, a fundamentação é a mesma. Visto que os polipropilenos copolímeros possuem dois ou mais monômeros diferentes, haverá maior espaço entre as cadeias poliméricas irregulares, e consequentemente será mais macio que o homopolímero. Nesse mesmo assunto, ressalta-se que os polietilenos apresentam menor dureza que os polipropilenos. Devido a isso, um polietileno pode ter facilmente sua superfície riscada com uma unha. Pela Densidade De forma empírica, a densidade só se faz necessário quando temos dúvidas se um material é poliolefínico ou não. Ou seja, pode ser um polietileno ( de todos os tipos, exceto o PEUAPM) ou um polipripileno. Visto que a densidade desses materiais são menores que a da água, eles flutuarão sobre a mesma. Contudo essa análise não pode ser utilizada isoladamente, pois apenas identificar um material como sendo poliolefina não é suficiente para classificá-lo - já que os polietilenos e polipropilenos, apesar de serem da mesma família, são imiscíveis. Caso ocorra uma mistura acidental entre eles, você terá um problema muito grave no processo, chamado delaminação (figura 11). Porém, você deve sempre ficar atento quanto ao material que está analisando. Deve desconsiderar essa análise, se o material possuir cargas minerais ou grandes Liberi9 IDENTIFIQUEOS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! quantidades de pigmentos inorgânicos, como é o caso de peças brancas que utilizam até 5% de dióxido de titânio. Somente com as mencionadas anteriormente, já conseguimos reduzir bastante as nossas possibilidades de erro. Pois bem, agora vamos para análises destrutivas. Nesse caso, vamos expor a amostra ao fogo e observar seu comportamento: ■ Seja pela cor da fumaça ■ Pela a cor da chama ■ Pelo odor ■ Pelo gotejamento (se ocorrer) ■ Pela fuligem ■ Pela auto extinção do fogo. Saliento aqui para você que existem centenas de análises destrutivas, porém todas utilizam caros equipamentos laboratoriais. Como o objetivo desse ebook é ensiná-lo a realizar análises rápidas e sem custo, te ensinarei uma análise destrutiva muito eficiente e de graça! Mas não pense que te deixarei sem esse conhecimento, em breve prepararei mais materiais bem embasados com as análises destrutivas laboratoriais! Análises Destrutivas Liberi 10 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! No quadro abaixo, você verá o comportamento de alguns polímeros termoplásticos submetidos ao fogo mais comumente utilizados nas indústrias: Liberi Figura 12 Figura 13 Figura 14 11 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Exemplos Práticos Agora você verá três materiais comumente encontrados na indústria, segundo as Figuras 12, 13 e 14. Antes de começar considere dois pontos: 1. Não utilize a lista de codificação internacional, pois essa informação não será passada, e também seria muito fácil não é mesmo?? 2. Considere todas as resinas poliméricas apresentadas até o momento, visto que são as mais comuns hoje em dia. Observe que são 14 materiais diferentes!! Observe a Figura 12 e comece pelas análises não destrutivas através de perguntas de exclusão. O material possui rugosidade superficialmente? Não! Então não tem cargas minerais, como talco, mica, carbonato de cálcio ou Fibras de vidro. PEAD POM PEBD PET PP Copolímero PVC PP Homopolímero PC ABS PA PS Cristal PMMA HIPS EVA Liberi Figura 15 12 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! O material possui alto brilho ou é opaco? Possui brilho! Então eliminamos o PVC, POM, HIPS, PEAD e PP Homopolímero. O material é macio ou rígido? É rígido! Então eliminamos o EVA, PP Copolímero e o PEBD. O material é duro como vidro? Não! Então elimine o PC, PS Cristal e o PMMA. Esses materiais duros costumam emitir um som metálico quando você os bate com os nós dos dedos. Restaram apenas três opções: PET, ABS e PA. Aqueça o material com fogo. Qual o comportamento do material na queima? A Chama é amarela, emite fuligem e odor de estireno. Então é ABS! Observe ainda que o odor é levemente adocicado. Então é ABS high impact. E é exatamente esse o requisito dominante do material utilizado nesse EPI – resistência ao impacto. No caso dos pellets é mais assertivo você separar um grão e ir diretamente para as análises destrutivas com fogo. Pois como é perceptível na Figura 15, muitas análises visuais são difíceis de se fazer, mas as características sob o fogo se manterão! Agora observem a Figura 13 e comece pelas análises não destrutivas utilizadas anteriormente. Aqui considere a viseira do capacete de motociclista. O material possui rugosidade superficialmente? Não! Então não tem cargas minerais, como talco, mica, carbonato de cálcio ou Fibras de vidro. O material possui alto brilho ou é opaco? Possui brilho ! Então eliminamos o PVC, POM, HIPS, PEBD e PP Hompolímero. O material é macio ou rígido? É rígido! Então eliminamos o EVA e PP Copolímero. Liberi Figura 16 13 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! O material é duro como vidro? Sim ! Então elimine PA, PET, ABS E PEAD Esses materiais duros costumam emitir um som metálico quando você os bate com os nós dos dedos. Restaram apenas três opções: PS cristal, PMMA e PC. Aqueça o material com fogo. Qual o comportamento do material na queima? Amarela com fuligem cinza, dificuldade de queimar e odor leve de medicamento. Então é PC! Seja coerente também, qual o requisito mecânico de uma viseira de motociclista? Alta resistência ao impacto. E o PS cristal e o PMMA não possuem resistência ao impacto, então de forma coerente, só poderia ser o PC mesmo. No caso dos pellets é mais assertivo você separar um grão e ir diretamente para as análises destrutivas com fogo. Pois como é perceptível na Figura 16, muitas análises visuais são difíceis de se fazer, mas as características sob o fogo se manterão! Agora observem a Figura 14 e comece pelas análises não destrutivas utilizadas anteriormente. O material possui rugosidade superficialmente? Não ! Então não tem cargas minerais, como talco, mica, carbonato de cálcio ou Fibras de vidro. O material possui alto brilho ou é opaco? É opaco! Então eliminamos PC, PA, PMMA, EVA, PET, ABS, PS Cristal, PP Copolímero, PEBD. O material é macio ou rígido? É macio! Então eliminamos o POM e o PP Hompolimero Liberi Figura 17 14 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Restaram apenas duas opções: PVC e HIPS. Aqueça o material com fogo. Qual o comportamento do material na queima? Chama amarela e crepita ao queimar, odor de borracha queimada e com uma leve nuance adocicada do butadieno. Então é HIPS! No caso dos pellets é mais assertivo você separar um grão e ir diretamente para as análises destrutivas com fogo. Pois como é perceptível na Figura 17, muitas análises visuais são difíceis de se fazer, mas as características sob o fogo se manterão! Liberi Curso de Matérias Primas Poliméricas Aprenda o que os concorrentes não sabem ! Entenda o que ocorre com a resina plástica DENTRO do processo! Nesse curso serão abordados tópicos de suma importância para os transformadores de resinas poliméricas. Dentre os quais, temos: Conceitos fundamentais, Origem dos materiais poliméricos, Processo de polimerização, Classificação dos polímeros, Estado amorfo e cristalino, Grau de polimerização e peso molecular, Temperaturas críticas, Principais polímeros e suas aplicações, Identificação de materiais, Análises laboratoriais em polímeros e Aditivos. 15 IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! Bem, até aqui esperamos que tenham tirado bastante proveito deste conteúdo e que ele possa ser de grande ajuda em suas consultas e em suas atividades. Esse ebook faz parte de uma série de materiais que a Liberi disponibilizará para você no segmento de Engenharia de Materiais. Esse conteúdo e muitos outros estarão em nosso site através de ebooks e vídeo aulas em diversos cursos. Pode contar conosco! A seguir veja alguns dos nossos cursos oferecidos pela Plataforma Liberi EAD e para saber mais a respeito deles basta clicar na imagem para ser direcionado até suas páginas. https://liberi-ead.com/materias-primas-polimericas/ Liberi Curso de Injeção Plástica Mais de 90% dos produtos plásticos são fabricadas por injeção. Quer conhecer esse processo? Injeção Plástica é o processo industrial mais difundido no segmento de transformação de matérias primas poliméricas. Esse treinamento fornecerá subsídios necessários para quem deseja ou para quem esteja atuando em empresas desse setor de transformação. Curso Projeto Mecânico Inventor Essencial A representação de qualquer produto por meio de desenhos técnicos sempre é exigida como etapa inicial, intermediária e de pós-produção. Com a adoção dos softwares CAD, CAM e CAE essa condição não é mais somente tratada como etapa isolada, mas agora fazendo parte fluída dentro do processo produtivo em que se recorre constantemente às análises de antecipações seja para atender requisitos dimensionais, temporais, de comportamento de materiais e processos, ou de design, afim de perseguir sempre a eficiência nos custos de produção. O propósito desse curso é atender a demanda de conhecimento técnico de projetos mecânicosutilizando uma das mais conhecidas ferramentas CAD, o Autodesk Inventor, por meio métodos simples e objetivos. IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! 16 https://liberi-ead.com/curso-de-injecao-plastica/ https://liberi-ead.com/projeto-mecanico-inventor-essencial/ Liberi Curso de Moldes para Injeção Plástica Muitos dos problemas de qualidade das peças injetadas não são resolvidos com parâmetros de regulagem de processo. Existem fatores externos que podem contribuir negativa ou positivamente na injeção de seu produto. O molde é um desses fatores. Conhecer seus detalhes, características e funções de cada componente o habilitarão a identificar uma avaria na injeção ou até mesmo prevê-la. Curso de Datasheet para Termoplásticos Commodities Produzir um produto plástico não é apenas colocar matéria prima no funil da máquina e apertar alguns botões. O profissional precisa saber QUAL resina está inserindo no equipamento. E isso não se resume apenas a determinar a resina, como PP, PA, PC, etc. Cada um desses polímeros possui dezenas de grades. E cada uma desses grades possui dezenas de propriedades diferentes, sejam reológicas, mecânicas, óticas, térmicas, elétricas, etc. E agora? Qual grade usar? Quais grades escolher como contra tipos homologados? Como identificar e prever o comportamento da resina no processo analisando os dados do datasheet? IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! 17 https://liberi-ead.com/curso-de-moldes-para-injecao-plastica/ https://liberi-ead.com/curso-datasheet-para-termoplasticos-commodities/ Liberi IDENTIFIQUE OS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA DE FORMA RÁPIDA E PRÁTICA! 18 Sobre o Autor Felipe Souza é um dos Diretores Executivos da Liberi e atua na área de polímeros desde 1996, onde colaborou em diversas empresas nas regiões Sul, Sudeste e Norte do País. Possui formação técnicas, graduação, especialização, mestrado e doutorando na área. Seus expertises adquiridos compreendem: Processos de injeção, extrusão, sopro e calandragem; Desenvolvimento de matérias primas poliméricas, compostos, compósitos, aditivos, concentrados de cores, tingimento e cargas minerais e vegetais; Análises laboratoriais de desenvolvimento e controle de acordo com normas internacionais; Lean Manufacturing; Gestão de Produção, PPCP, Qualidade e Desenvolvimento de Produtos e Processos. Qualquer dúvida ou comentário não deixe de nos comunicar através de nossos canais: liberi-ead.com Liberi Ead www.facebook.com/liberi.ead/ contato@liberi-ead.com https://liberi-ead.com https://www.linkedin.com/company/liberi-ead/ https://www.facebook.com/liberi.ead/ mailto:contato@liberi-ead.com