Otimização da lavação e revestimento de rolhas naturais de cortiça

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Guimarães, André Oliveira
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/38655
Resumo: O presente trabalho, desenvolvido entre a empresa Amorim Cork S.A. e a Universidade de Aveiro, compreende a otimização e validação de processos de lavação e revestimento de rolhas naturais de cortiça com o objetivo em melhorar o aspeto visual das rolhas revestidas e, assim, reduzir a sua taxa de rejeição, o consumo de reagentes químicos e a dependência de água. A caraterização e validação dos processos baseou-se na avaliação do aspeto visual das rolhas revestidas, isto é, a eficiência da cobertura dos poros, a homogeneidade da cor do revestimento e, ainda, o brilho ISO e cor do revestimento no espaço CIELab. A primeira abordagem consistiu em melhorar a decapagem das rolhas reprocessadas na lavação, isto é, remover o revestimento da superfície das rolhas minimizando a degradação da suberina da cortiça, antes de voltar a revestir as rolhas. A otimização deste processo permitiu reduzir a taxa de rejeição do processo de revestimento de rolhas em cerca de 50 %. A segunda abordagem correspondeu à otimização da aplicação do revestimento através do estudo da influência da variação da velocidade de rotação do tambor do equipamento, a quantidade de revestimento e de água, e do perfil tempo/temperatura de secagem. Os resultados indicam que a redução de 1 L de água na mistura de revestimento (menor diluição do revestimento) e a antecipação do início do aumento de temperatura na etapa da secagem melhoram o aspeto visual das rolhas. Noutra abordagem, procedeu-se à testagem de dois novos produtos de revestimento. Ensaios laboratoriais permitiram obter rolhas com um aspeto visual idêntico ao atingido com o produto de revestimento atualmente em uso, porém no scale-up ainda não se conseguiu reproduzir esse desempenho. Por fim, testou-se uma alternativa de branqueamento de rolhas naturais com exposição ao gás ozono com o objetivo de reduzir a dependência de reagentes químicos e a elevada quantidade de água usada no processo de lavação de rolhas. O estudo realizou-se num protótipo de lavação com ozono e incidiu na influência da humidade aquando da injeção do ozono, no brilho da superfície das rolhas. Os resultados revelaram um aumento do brilho ISO com a humidade e não se evidenciaram fenómenos de reversão da brancura da superfície das rolhas após a lavação com ozono. Este trabalho demonstrou melhorias significativas no aspeto visual das rolhas revestidas e potencial validação de novos produtos de revestimento, bem como do processo alternativo de lavação com ozono.
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A otimização deste processo permitiu reduzir a taxa de rejeição do processo de revestimento de rolhas em cerca de 50 %. A segunda abordagem correspondeu à otimização da aplicação do revestimento através do estudo da influência da variação da velocidade de rotação do tambor do equipamento, a quantidade de revestimento e de água, e do perfil tempo/temperatura de secagem. Os resultados indicam que a redução de 1 L de água na mistura de revestimento (menor diluição do revestimento) e a antecipação do início do aumento de temperatura na etapa da secagem melhoram o aspeto visual das rolhas. Noutra abordagem, procedeu-se à testagem de dois novos produtos de revestimento. Ensaios laboratoriais permitiram obter rolhas com um aspeto visual idêntico ao atingido com o produto de revestimento atualmente em uso, porém no scale-up ainda não se conseguiu reproduzir esse desempenho. Por fim, testou-se uma alternativa de branqueamento de rolhas naturais com exposição ao gás ozono com o objetivo de reduzir a dependência de reagentes químicos e a elevada quantidade de água usada no processo de lavação de rolhas. O estudo realizou-se num protótipo de lavação com ozono e incidiu na influência da humidade aquando da injeção do ozono, no brilho da superfície das rolhas. Os resultados revelaram um aumento do brilho ISO com a humidade e não se evidenciaram fenómenos de reversão da brancura da superfície das rolhas após a lavação com ozono. Este trabalho demonstrou melhorias significativas no aspeto visual das rolhas revestidas e potencial validação de novos produtos de revestimento, bem como do processo alternativo de lavação com ozono.The present work, developed between Amorim Cork S.A. and the University of Aveiro, aims the optimization and validation of washing and coating processes for natural cork stoppers to improve the visual appearance of coated stoppers, thus reducing their rejection rate, the consumption of chemical reagents and water dependence. The processes’ characterization and validation were based on the evaluation of the visual appearance of the coated stoppers, in other words, the efficiency of pore coverage, the coating color´s homogeneity and, also, the ISO brightness and coating’s color on CIELab space. The first approach was improving the stripping of reprocessed cork stoppers in the washing process, that is, removing the coating from the stoppers’ surface, minimizing the degradation of the cork suberin, before covering the stoppers. The optimization of this process made it possible to reduce the rejection rate of the cork stopper coating process by around 50 %. The second approach was the optimization of the coating application through the study of influence of varying the rotation speed of the equipment drum, the amount of coating and water, and finally the drying time/temperature profile. The results indicate that the reduction of 1 L of water in the coating mixture (less dilution of the coating) and the anticipation of the beginning of the temperature increase in the drying stage improve the cork stoppers’ visual appearance. In another approach, two new coating products were tested. Laboratory tests made it possible to obtain cork stoppers with a visual appearance identical to that achieved with the coating product currently in use, however, in the scale-up, it has not yet been possible to reproduce that performance. Finally, an alternative for bleaching natural cork stoppers with exposure to ozone gas was tested in order to reduce the dependence on chemical reagents and a high amount of water used in the cork stoppers washing process. The study was carried out in an ozone washing prototype and focused on the influence of humidity, when ozone was injected, on the brightness of the cork stoppers’ surface. The results showed an increase in ISO brightness with humidity and no observation of whiteness reversion on the corks’ surface after washing with ozone. This work demonstrated significant improvements in the visual appearance of the coated cork stoppers and potential validation of new coating products, as well as the alternative ozone washing process.2027-11-25T00:00:00Z2022-11-23T00:00:00Z2022-11-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/38655porGuimarães, André Oliveirainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T12:14:54Zoai:ria.ua.pt:10773/38655Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:08:50.351339Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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