I Análise crítica ao controlo de qualidade e estabilidade de aglomerantes à base de poliuretano : II Desenvolvimento e investigação de um aglomerante à base de polifenóis de origem vegetal para produção de rolhas aglomerada

Cláudio Manuel Teixeira Vilela

Key information

Authors:

Cláudio Manuel Teixeira Vilela (Cláudio Manuel Teixeira Vilela)

Supervisors:

José Santos Pereira (José Santos Pereira); João Carlos Moura Bordado (João Carlos Moura Bordado)

Published in

04/20/2015

Abstract

O trabalho efetuado dividiu-se em duas componentes em que numa primeira fase, se efetuou uma análise crítica e melhoria do controlo de qualidade da FabriRes (empresa), e numa segunda parte a investigação e desenvolvimento de uma cola “natural” á base de extratos vegetais tânicos para aglomerado de cortiça. Após uma introdução á química dos poliuretanos, analisou-se a estabilidade dos três maiores produtos Fabricol AG produzidos na citada empresa, bem como possíveis problemas causadores de produções não conformes, recorrendo a diagramas causa-efeito, gráficos de controlo, e análise de tendências. Desenvolveram-se modelos matemáticos com base num sistema previsional que permitam melhorar a “performance” do controlo da viscosidade, calculando a energia de ativação viscosa, através de uma modelação do tipo Arrhenius. Após a observação de resultados procedeu-se, uma análise crítica, indicando potenciais formas de melhoria do sistema de controlo, nomeadamente ajustando os testes e análises a matérias-primas, e ao produto acabado. A parte de investigação teve como objetivo o desenvolvimento um aglomerante natural, mono-componente, e termo-endurecido, para a produção de rolhas de cortiça aglomeradas. Testes efetuados demonstraram o bom comportamento da gelatina e da polietilenimina como agentes reticulantes, dos extratos tânicos. Conseguiu-se sintetizar um adesivo com cerca de 40% a 48%, de matéria adesiva, um teor em sólidos entre os 50% a 60%, e uma viscosidade entre os 500 cP e os 5000 cP, parâmetros definidos para este tipo de aglomerante. This work has been divided into two big parts, being the first a critical analysis and the improvement of the quality control of the FabriRes Company, and in a second part, the research and development of a "natural" glue composed of vegetable tannic extracts. After a small introduction of polyurethane chemistry, we analyzed the stability of the three major products Fabricol AG produced by the Company with a trade mark Fabricol AG. We analyzed potential problems generating non-compliant production, using cause-effect diagrams, control charts, and trend analysis. Mathematical models have been developed based on a forward system to improve the 'performance' of the viscosity control, calculating the viscous activation energy through a modulation type Arrhenius. After observation of the results, has been performed a critical analysis, indicating potential methods to improve the control system, adjusting the tests and analysis to raw materials and finished products. In investigation stage, we developed a natural binder, one-component, thermo-cured, to produce agglomerate cork stoppers. Tests carried out have shown good behavior of gelatin and polyethylenimine as crosslinking agents. It has been possible to synthesize an adhesive with 40% to 48% of adhesive material, a solids content between 50% to 60%, and a viscosity between 500 cP and 4000 cP, whose were, in principle, the main “goals” to be achieved.