Otimização e validação de processos de lavação e revestimento em rolhas de cortiça naturais

• Autor(a) principal: Pinto, Ana Rita Moreira
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/31944
• topic: Cortiça; Rolhas naturais; Lavação; Brancura; Revestimento; Desenho de experiências; Otimização; Ozono

O presente trabalho desenvolvido na Amorim Cork S.A. teve como objetivo otimizar e validar processos de lavação e revestimento de rolhas de cortiça natural com vista a melhorar o aspeto visual da rolha e também reduzir os custos e o consumo de produtos químicos e água processual. Para a validação de 2 novos revestimentos, utilizou-se um novo sistema de reagentes de branqueamento, H2O2 + R1 (reagente à base de bicarbonato de amónio). Concluiu-se o desenvolvimento dos novos revestimentos com zero peróxidos residuais após 24 horas, e com uma redução de 46 % do consumo de peróxido de hidrogénio, 6 % do consumo de água e 29 % do consumo de energia em escala industrial, comparando com um revestimento realizado atualmente na empresa. Estes 2 novos revestimentos podem permitir adicionar novos tons à paleta de cores disponibilizada ao mercado pela Amorim. Para a otimização de um revestimento já produzido pela empresa foi realizado um desenho de experiências em escala piloto com as 4 variáveis mais relevantes no processo: (i) número de entradas do revestimento, (ii) diluição, (iii) volume de enxaguamento e (iv) tempo de espalhamento do produto. Como variáveis de resposta foi definida a taxa de rolhas rejeitadas e também o desvio padrão obtido na medição da brancura da rolha, sendo que o objetivo era minimizar ambas. Obteve-se um ponto ótimo de operação, sendo que este deve ter um enxaguamento de 0,074 L, o revestimento deve ser aplicado em 3 etapas diluído em 0,680 L e com um tempo de espalhamento de 7 min. Obteve-se um desvio padrão de 0,68 %ISO com um coeficiente de variação de 3 % e uma taxa de rejeição de 6 %, sendo que antes se tinha um desvio padrão de 1,02 %ISO com coeficiente de variação de 4 % e uma taxa de rejeição de 6 %, portanto, contribui-se para a melhoria do aspeto visual da rolha. Para a lavação com ozono + H2O2/NaOH, num equipamento piloto com capacidade para 500 rolhas, foi realizado um desenho de experiências com 4 variáveis a 2 níveis (concentração de peróxido de hidrogénio e de hidróxido de sódio, volume de água no 2º enxaguamento e o tempo de oxidação), onde o objetivo é atingir uma brancura de 27,44 % ISO. Este foi o primeiro desenvolvimento da utilização de ozono como novo reagente de branqueamento de rolhas de cortiça em fábrica. O ponto ótimo de operação é uma concentração de 19 % de peróxido de hidrogénio e 5 % de hidróxido de sódio, com 1775 segundos de oxidação e 2272 mL de enxaguamento. Neste ponto obteve-se uma brancura de 25,04 % ISO. Este trabalho demonstrou potencial para a transição do sistema de lavação atual usando os reagentes H2O2/NaOH/NaHSO4 para reagentes alternativos (H2O2/R1 e ozono), mais seguros para o ambiente e que agridem menos a superfície da rolha, para a melhoria de um revestimento já existente e para a validação de 2 novos revestimentos, tendo-se conseguido uma redução de tempos de processo e melhoria do aspeto visual em rolhas de cortiça natural.