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Desenvolvimento e otimização de emulsões de parafina na indústria de MDF
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Authors
Abstract(s)
A indústria madeireira nos últimos anos tem sofrido uma grande transformação fruto de um mercado cada vez mais exigente em termos de qualidade e competitividade. Esta indústria tem sabido adptar-se criando novas estratégias de produtividade e inovação quer em termos de novos materiais quer em termos de novos processos produtivos de materiais derivados da madeira.
O MDF, aglomerado de fibras de densidade média ou Medium Density Fiberboard, é o produto derivado da madeira por excelência e no seu processo de fabrico é utilizada emulsão de parafina como agente impermeabilizante que lhe confere também estabilidade dimensional. A qualidade final do MDF é fortemente dependente da emulsão de parafina, sendo fundamental o controlo e obtenção de emulsões com grande estabilidade.
O estágio realizado na Sonae- Industria – Produção e Comercialização de Derivados de Madeira, S.A, permitiu contactar e conhecer as várias etapas de produção das placas de MDF, assim como dos vários intervenientes e seu controlo de qualidade. Permitiu ainda acompanhar todo o processo de produção de emulsões de parafina, conhecer diversos tipos de emulsões, suas aplicações e a importância da sua estabilidade, nomeadamente, na produção das placas de MDF.
Foi otimizado e validado o processo de análise e caracterização de emulsões utilizando o LUMiSizer®, uma centrífuga analítica, adquirida pela Sonae durante o período de estágio, com o objetivo de controlar a estabilidade e tamanhos de partículas das emulsões de parafina produzidas. Foram definidos os parâmetros de análise para determinar a velocidade de creaming, índice de instabilidade e tamanho médio das partículas nas emulsões de parafina. A validação dos resultados obtidos com o LUMiSizer® para determinar o tamanho médio de partícula da emulsão foi realizada comparando os valores obtidos pelo equipamento Zetasizer NanoZS, concluindo-se que de um modo geral, os resultados entre os dois equipamentos são próximos.
Foram utilizados vários tipos de homogeneizadores para preparar laboratorialmente emulsões de parafina, nomeadamente um banho de ultrassons, uma sonda de ultrassons, um homogeneizador de bancada com agitação por hélice e um moinho de esferas. Verificou-se que apenas com a sonda de ultrassons se conseguiu produzir emulsões com um tamanho médio de partícula próximo dos 200 nm. Foi ainda realizado um estudo com o homogeneizador de alta pressão utilizado na produção industrial de emulsões, para diferentes tempos de homogeneização por tonelada de emulsão. Este estudo permitiu reduzir o tempo de homogeneização da preparação de emulsões de parafina na Fábrica de Emulsões de Mangualde, originando uma redução de custos de 0,215 €/ton de emulsão.
Por fim, foi realizado um estudo com o intuito de analisar e comparar o efeito dos emulsionantes, ácido gordo, álcool gordo etoxilado e trietanolamina na emulsão de parafina. O objetivo foi comparar o efeito destes emulsionantes no tamanho de partícula e estabilidade das emulsões formadas. Concluiu-se que, apesar de se conseguir formar emulsões com apenas dois dos emulsionantes, o ácido gordo e o álcool gordo etoxilado, esse facto não traz vantagem relativamente ao custo final da emulsão, visto que as quantidades utilizadas dos dois emulsionantes são muito superior às utilizadas habitualmente. Por outro lado, constactou-se que é a variação da quantidade do ácido gordo que parece influenciar mais a estabilidade e o tamanho de partícula da emulsão.
Por fim, estudou-se qual a influência do comprimento da cadeia do ácido gordo no tamanho de partícula e estabilidade da emulsão, concluindo-se que a emulsão em que foi utilizado o ácido gordo com cadeia menor apresentou tamanhos de partículas mais pequenos e uma maior estabilidade.
Description
Keywords
MDF Emulsão de parafina Emulsionante Estabilidade de emulsão Tamanho da partícula