CICLO DE CONFERÊNCIAS POLÍMEROS NA INDÚSTRIA
Q C CDEQ - FCTUC
ÃÃPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
João C. Moura Bordado21.03.2009
IST / IBB / ICTPOL
PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
PARTE IPARTE I
MATÉRIAS PRIMAS
PROCESSOS DE PRODUÇÃO
CAMPOS DE APLICAÇÃO
PARTE IIPARTE II
COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE
CORTIÇA
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PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
AS MATÉRIASAS MATÉRIAS--PRIMASPRIMAS
P lié P liói• Poliéter – Polióis
• Poliéster – Polióis
• Poli – Isocianatos mais utilizadosTDI
MDI
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PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
ORIGEM DAS MATÉRIASORIGEM DAS MATÉRIAS--PRIMASPRIMAS
BTXCRUDE BENZENO MNB ANILINA
GALP (AA) CUF
MDIANILINA QPP AGLOMERADOS DE CORTIÇA
Dow Chemical FABRIRESRESIBRAS
AA+RESIBRAS
CPBFLEXPUR
(<100)
+25 Empresas
PIETEC, CORKSUPPLY, ORVALHO, RELVAS…
POLIÓISTDI
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( 100) ,
PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
OS POLIÓISOS POLIÓIS
POLIÉTERPOLIÉTER -- POLIÓISPOLIÓISPOLIÉTER POLIÉTER POLIÓISPOLIÓIS
Diol ou Triol + nO
PPG Diol ou PPG TriolDiol ou Triol n
PO
PPG Diol ou PPG Triol
ESTRUTURA DE ENDENO
O
EO
Poliol ReactivoPPG Diol ou PPG Triol +
REACTOR SEMI-CONTÍNUO T < 80ºC , N2 Agitação > 9
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PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
OS POLIÉSTER OS POLIÉSTER -- POLIÓISPOLIÓIS
MATÉRIAS - PRIMAS
• Dióis EG PG NPG• Dióis EG, PG, NPG …
• Diácidos Ac. Adípico, Anidrido Ftálico …
• Triol ou Diol (Inicial)
REACTOR SEMI-CONTÍNUO 220ºC , N2 , Agitação > 7 , Pressão Reduzida
PESO MOLECULAR Análise de grupos terminais • V ácido < 1
• V OH de acordo com PM
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PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
TIPOS DE POLIURETANOSTIPOS DE POLIURETANOSVAZAMENTO
RÍGIDAPANÉIS SANDWICH
“SPRAY”
SLABSTOCK R20 - 40
ESPUMAS ESTRUTURAL
INJECÇÃO
RIMESPUMAS
> 80%
ESTRUTURALISSR
OCF
25 - 150
FLEXÍVELSLABSTOCK
MOLDADA25 - 50
MICROCELULARINJECÇÃO (RIM)
VAZAMENTO
RRIM
600 - 950
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PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOSPRODUÇÃO INDUSTRIAL DE POLIURETANOS
TIPOS DE POLIURETANOSTIPOS DE POLIURETANOS
ELASTÓMEROSTPE
VAZAMENTO
“SPRAY”
NÃO CELULAR< 20%
SPRAY
NAPAS
TINTAS (Soluções)< 20%REVESTIMENTOS
TINTAS (Soluções)
VERNIZES (1ª Instalação)
COLAS
LIGANTES
NOUTRAS FORMAS FIBRAS
MICROCÁPSULASMICROCÁPSULAS
GEL
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
ÚNICA INDÚSTRIA EM QUE PORTUGAL É LÍDER MUNDIAL
ÉÉA MATÉRIAA MATÉRIA--PRIMAPRIMA
• A Bolota
• A Árvore Jovem(Transplante)
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
ÚNICA INDÚSTRIA EM QUE PORTUGAL É LÍDER MUNDIAL
ÉÉA MATÉRIAA MATÉRIA--PRIMAPRIMA
• A Árvore Adulta
• A Primeira “Tiragem”(Cortiça Virgem)
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
ÚNICA INDÚSTRIA EM QUE PORTUGAL É LÍDER MUNDIAL
ÉÉA MATÉRIAA MATÉRIA--PRIMAPRIMA
• A Segunda “Tiragem” Cortiça “Secundeira”
• As “Tiragens Seguintes”Cortiça “Amadia”
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
ÚNICA INDÚSTRIA EM QUE PORTUGAL É LÍDER MUNDIAL
ÉÉA MATÉRIAA MATÉRIA--PRIMAPRIMA
• As Pranchas no Campo
• A Operação de “Rabanear”
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
ÚNICA INDÚSTRIA EM QUE PORTUGAL É LÍDER MUNDIAL
ÉÉA MATÉRIAA MATÉRIA--PRIMAPRIMA
• Extracção dos Cilindros deCortiça Virgem
• As Rabanadas após perfuração
( > 40% Peso Total)
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A INDÚSTRIA DA CORTIÇAA INDÚSTRIA DA CORTIÇA
A EVOLUÇÃO DA INDÚSTRIA DA CORTIÇA EM PORTUGALA EVOLUÇÃO DA INDÚSTRIA DA CORTIÇA EM PORTUGAL
1800 19501800 – 1950
Percurso das Rabanadas
Perfuradas e AparasSta Maria de Lamas Perfuradas e AparasS . Maria de Lamas
1950 – 1980
Valorização das Origensç g
1980 – 2009
Expansão da Rolha Técnica
Cortiçadas do Sado
LAVRE
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
A MATÉRIAA MATÉRIA--PRIMAPRIMA
RABANADAS
+RESÍDUOS DE CORTE
MOAGEM GRANULADO RESÍDUOS DE CORTE+
APARAS
PRIMÁRIO
CLASSIFICAÇÕES:
ÉLOTES DE 1) DENSIMÉTRICA
2) GRANULOMÉTRICA
LOTES DE
GRANULADO
(Por Granulometria)
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A INDÚSTRIA DE CORTIÇAA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
ÚNICA INDÚSTRIA EM QUE PORTUGAL É LÍDER MUNDIAL
CICLO PRODUTIVO DA MATÉRIACICLO PRODUTIVO DA MATÉRIA--PRIMAPRIMACICLO PRODUTIVO DA MATÉRIACICLO PRODUTIVO DA MATÉRIA PRIMAPRIMA
Transplante 1ª Tiragem “Secundeira” 1ª Amadia 2ª Amadia 3ª Amadia
Qualidade Constante
30 a 40 anos 9 anos 9 anos 9 anos 9 anos …Constante
~ 50 anos
~ 70 anos
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
LIGANTES DE POLIURETANO PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA LIGANTES DE POLIURETANO PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA
NO PASSADONO PASSADO
• Resinas Fenólicas 120ºC (> 12h)
Aglomerados Rígidos de Alta Densidade “Parquet”
• Resinas Cardólicas
Aglomerados com Alguma Flexibilidade
• Resinas Ureia FormaldeídoResinas Ureia Formaldeído
Processo Contínuo para Cortiças Decorativas
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
LIGANTES DE POLIURETANO PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA LIGANTES DE POLIURETANO PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA
ACTUALMENTEACTUALMENTE
• Poliuretanos
- Quasi-Prepolímeros de Isocianoato Terminal
- Dispersões de Poliuretano (“Cola de Discos”)
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
LIGANTES DE POLIURETANO PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA LIGANTES DE POLIURETANO PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA
• OS PRIMEIROS QUASI-PREPOLÍMEROS PARA CORTIÇA :
EKANAT~ 1980
- EKANAT
- QUIMIPOL SIT
- BIOCOL
SOLUÇÃO DE PREPOLÍMERO REACTIVO EM ISOCIANATO MONOMÉRICO
NCO
1.000 < MW < 8.000
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OCN NCO
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ADESÃO QUÍMICA ADESÃO QUÍMICA GRUPOS FUNCIONAIS NA CORTIÇA
N=C=O
HO H NC
HO H NCHUMIDADE NA CORTIÇA
4% < % H2O < 10%
• Processo de Extrusão 5 a 7%
• Processo de Moldação Individual Mais Tolerante
FILME POLIMÉRICO INTERGRANULAR DE POLIUREIA
COM MÚLTIPLAS LIGAÇÕES COVALENTES À SUPERFÍCIE DA CORTIÇA
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
QUASIQUASI--PREPOLÍMEROS PARA CORTIÇA DE BASE T.D.I. PREPOLÍMEROS PARA CORTIÇA DE BASE T.D.I.
CH3
OCN NCO
CH3
NCO
NCO
( 2,6 – TDI ) ( 2,4 – TDI )( 2,6 TDI ) ( 2,4 TDI )
Reactividades ≠s
PRODUÇÃOÇ
Quasi-PrepolímeroPoliéter - Triol + TDI N2 ~ 90 ºC
% NCO < 0,1%
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
REACÇÃO COM ÁGUAREACÇÃO COM ÁGUA
N C O N CO
O
H H
O H
H H H
HN C
O
Ácido Carbâmico
O H(Instável)
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
REACÇÃO COM ÁGUAREACÇÃO COM ÁGUA
NH
+ CO2
H
DESCARBOXILAÇÃO ESPONTÂNEADESCARBOXILAÇÃO ESPONTÂNEA
HN C
O
Ácido Carbâmico
O H(Instável)
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
REACÇÃO COM ÁGUAREACÇÃO COM ÁGUA
O Grupo Amina formado actua como: CATALIZADOR + RETICULANTE
HH
R1 N
H
R N C O
R1 N
CO
NH
UREIA DI-SUBSTITUÍDA
(2 Hidrogénios móveis em Azotos com ImpedimentoR2 N C O
R2
Azotos com Impedimento Estereoquímico)
NC O
NPOLI-UREIAC O
NC O
N
POLI-UREIA
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N
COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DE CORTIÇA
FORMAÇÃO DE TOLUENODIAMINA A PARTIR DE T.D.I. FORMAÇÃO DE TOLUENODIAMINA A PARTIR DE T.D.I. ??• Isómero 2,4 tem grupo mais reactivo
CH3
N C O
, g p
CH3
N C OH2O
N C O NH2
2
CH3
• Grupo NH2 é muito reactivo+ R1 N C O
N C O MUITO MAIS PROVÁVEL A FORMAÇÃO
DE POLIUREIAS INSOLÚVEIS QUE A DA
NH
CO
NR1 H
DIAMINA
TDI + H2O (Excesso) > 99,9 % Poliureias
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇA
ESTRUTURAS MACROMOLECULARES TÍPICASESTRUTURAS MACROMOLECULARES TÍPICAS
R1R1
H2C
H2C NH C
O
OH2C
H2C O
HC
H2C
CH3
O CH2
HC R
O C N
N C Om
CH3 HC
CH2
n R2
R3R1= R2 = R3m < 5
n < 35n < 35
ISOPOR DOW CHEMICAL Substituição de TDI por MDI
> 5 % / Ano
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇA
APLICAÇÃO DA COLA (LIGANTE) SOBRE OS GRANULADOSAPLICAÇÃO DA COLA (LIGANTE) SOBRE OS GRANULADOS
Silo de Armazenagem do Granulado
“Mexedeira”
Unidade de
Produção de
rolhas de
Tambor de Cola
de Revestimento
rolhas de
Aglomerado
“Corpos Cilíndricos”
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇA
PRODUÇÃO DE AGLOMERADOSPRODUÇÃO DE AGLOMERADOS
3 % Decorativos leves em Bloco
“Parquet”
3 %
q
Rolhas de Champanhe18 %18 %
FACTORES DE DECISÃO
• ENERGIAS DE COESÃO > 7 % • Distribuição Granulométrica
• Humidade da Cortiça• FECHO DE MACROPOSIDADE > 12 %
• Humidade da Cortiça
• Requisitos de Aplicação
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇA
APLICAÇÃO DA COLA DE AGREGAÇÃOAPLICAÇÃO DA COLA DE AGREGAÇÃO REQUISITOS TÉCNICOS
• Revestimento Total da Superfície dos grãos no TR
EG. Viscosidade
Vi id d• Não migrar para a Porosidade
• Molhagem da SuperfícieAG
RE Viscosidade
• Flexibilidade do Filme Interfacial Tag E
(em esforços de corte)
• Adesão Química(F ã d li õ l t fí i )
P.F. NOC
(Formação de ligações covalentes com a superfície)
• Ausência de Solventes ou de Componentes Extractivos 100% Sólidos
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COLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇACOLAS DE POLIURETANO NA INDÚSTRIA DA CORTIÇA
DESENVOLVIMENTO DE NOVOS QUASIDESENVOLVIMENTO DE NOVOS QUASI--PREPOLÍMEROS PARA PREPOLÍMEROS PARA AGLOMERAÇÃO DE CORTIÇAAGLOMERAÇÃO DE CORTIÇA
“Engenharia de Produto”
IDENTIFICAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS COM INCIDÊNCIA NO PROCESSO DE AGLOMERAÇÃOIDENTIFICAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS COM INCIDÊNCIA NO PROCESSO DE AGLOMERAÇÃO
REACTIVIDADE Envolvimento Tempo de Desmoldagem
VISCOSIDADE
TENSÃO SUPERFICIAL
ESTRUTURA
COBERTURA
MOLHAGEM
FLEXIBILIDADE
R
FUNCIONALIDADE Determina
FLEXIBILIDADE
GRAU DE RETICULAÇÃOG
TRANSFORMAÇÃO
• 5 - 40ºC
• 4 - 12 % H2O (KF)
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• 3 - 18 % QPP
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OS PRODUTOSOS PRODUTOS
• Rolhas de Aglomerado
• Rolhas de Champanhe ede Bebida sob pressãode Bebida sob pressão
• Aglomerados Decorativos
Parquê 0,35 < d < 0,45
“Aglomerados Leves” d < 0,35
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