Controlo da Qualidade na Indústria dos Plásticos Flexíveis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Ângela Sofia Lobão
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12376
Resumo: Atualmente, a indústria alimentar está cada vez mais exigente relativamente aos produtos que fabrica e comercializa. A embalagem é fundamental para esta indústria pois permite a conservação, proteção, informação e conveniência do produto, logo tem que estar em constante inovação com o objetivo de cativar o consumidor com novas propriedades e funcionalidades e cumprir com a legislação em vigor. Neste trabalho, inicialmente, foram adquiridas as competências necessárias acerca do controlo da qualidade interno da Vizelpas e apoio ao desenvolvimento. Para isso, efetuou-se o controlo desde a receção das matérias-primas para extrusão (grânulos) através de uma nova técnica ainda não utilizada pela Vizelpas, Espetrofotometria de Infravermelho com Transformadas de Fourier (FTIR) acoplado com ATR (Reflexão Total Atenuada), até ao controlo do produto acabado, de acordo com os Planos de Controlo Laboratoriais existentes. Através deste controlo da matéria-prima por FTIR-ATR será possível perceber se os problemas na produção se conseguem antecipar, verificando se a matéria-prima está conforme ou não. Foi também um trabalho que permitiu com rapidez e rigor a identificação de polímeros base em diversos filmes. Relativamente ao controlo da qualidade à receção de matérias-primas para coextrusão e verificação das especificações de filmes de clientes da indústria farmacêutica existem critérios de correlação para a aceitação do material. Houve também o interesse em comparar os espectros da matéria-prima de extrusão e o filme co-extrudido correspondente com o objetivo de através dos espetros da superfície destes materiais verificar se a estrutura molecular do polímero em filme é influenciada pelo processo de produção quando comparada com a matéria-prima que lhe deu origem. Numa segunda fase, o trabalho desenvolvido teve como objetivo desenvolver novas formulações da estrutura de polietileno tereftalato laminada com polietileno de baixa densidade (PET/PEBD), tendo por base duas formulações standard da Vizelpas, já comercializadas pela empresa. Em concreto, pretende-se estudar as melhorias destas duas formulações standard. Foram produzidas três novas formulações, que foram estudadas com profundidade, através da avaliação de vários parâmetros, para avaliar se os novos materiais teriam melhores propriedades e maquinabilidade relativamente às standards. Em termos globais, concluiu-se que o equipamento de FTIR revelou-se muito útil para a Vizelpas no que diz respeito à identificação de polímeros, mas nem tanto para despistar os problemas de produção logo na receção das matérias-primas pois estavam todas conformes e mesmo assim ocorreram alguns problemas na produção. No estudo dos novos laminados de PET/PEBD verificou-se essencialmente que a distribuição do polietileno linear de baixa densidade metaloceno (PELBD-M) e polietileno linear de baixa densidade octeno (PELBD-O) nas camadas do filme das várias formulações foi o fator que teve uma maior influência nas propriedades mecânicas e de soldadura do filme. Para o coeficiente de atrito (COF) observou-se que aumentava quando o polietileno de alta densidade (PEAD) estava presente na formulação. Desta forma, concluiu-se que: o filme com a formulação standard 20%O-1C (20% de PELBD-O na camada de soldadura) conseguiu obter melhores propriedades do que o filme com a nova formulação 20%O+PEAD-1C (20% de PELBD-O na camada de soldadura, com PEAD); os filmes com as novas formulações 30%M-5C (30% de PELBD-M distribuído nas cinco camadas do filme) e 20%M-1C (20% de PELBD-M na camada de soldadura) obtiveram melhores propriedades que o filme com a formulação standard 20%M-5C (20% de PELBD-M distribuído nas cinco camadas do filme) usada pela empresa e, quanto à comparação entre os filmes com a formulação 20%M-5C e 20%O+PEAD-1C, não se conseguiram obter os resultados esperados, ou seja, perceber se o PELBD-O e o PELBD-M são equivalentes ou diferem no que toca a propriedades de soldadura e mecânicas. A alteração da espessura do filme não resultou em mudanças significativas no fator de rotura, na percentagem de alongamento e na resistência ao impacto do dardo. Os valores do flex crack, módulo de elasticidade e resistência à tração diminuem com o aumento da espessura e, por outro lado, a resistência à perfuração aumenta com o aumento da espessura.
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Para isso, efetuou-se o controlo desde a receção das matérias-primas para extrusão (grânulos) através de uma nova técnica ainda não utilizada pela Vizelpas, Espetrofotometria de Infravermelho com Transformadas de Fourier (FTIR) acoplado com ATR (Reflexão Total Atenuada), até ao controlo do produto acabado, de acordo com os Planos de Controlo Laboratoriais existentes. Através deste controlo da matéria-prima por FTIR-ATR será possível perceber se os problemas na produção se conseguem antecipar, verificando se a matéria-prima está conforme ou não. Foi também um trabalho que permitiu com rapidez e rigor a identificação de polímeros base em diversos filmes. Relativamente ao controlo da qualidade à receção de matérias-primas para coextrusão e verificação das especificações de filmes de clientes da indústria farmacêutica existem critérios de correlação para a aceitação do material. Houve também o interesse em comparar os espectros da matéria-prima de extrusão e o filme co-extrudido correspondente com o objetivo de através dos espetros da superfície destes materiais verificar se a estrutura molecular do polímero em filme é influenciada pelo processo de produção quando comparada com a matéria-prima que lhe deu origem. Numa segunda fase, o trabalho desenvolvido teve como objetivo desenvolver novas formulações da estrutura de polietileno tereftalato laminada com polietileno de baixa densidade (PET/PEBD), tendo por base duas formulações standard da Vizelpas, já comercializadas pela empresa. Em concreto, pretende-se estudar as melhorias destas duas formulações standard. Foram produzidas três novas formulações, que foram estudadas com profundidade, através da avaliação de vários parâmetros, para avaliar se os novos materiais teriam melhores propriedades e maquinabilidade relativamente às standards. Em termos globais, concluiu-se que o equipamento de FTIR revelou-se muito útil para a Vizelpas no que diz respeito à identificação de polímeros, mas nem tanto para despistar os problemas de produção logo na receção das matérias-primas pois estavam todas conformes e mesmo assim ocorreram alguns problemas na produção. No estudo dos novos laminados de PET/PEBD verificou-se essencialmente que a distribuição do polietileno linear de baixa densidade metaloceno (PELBD-M) e polietileno linear de baixa densidade octeno (PELBD-O) nas camadas do filme das várias formulações foi o fator que teve uma maior influência nas propriedades mecânicas e de soldadura do filme. Para o coeficiente de atrito (COF) observou-se que aumentava quando o polietileno de alta densidade (PEAD) estava presente na formulação. Desta forma, concluiu-se que: o filme com a formulação standard 20%O-1C (20% de PELBD-O na camada de soldadura) conseguiu obter melhores propriedades do que o filme com a nova formulação 20%O+PEAD-1C (20% de PELBD-O na camada de soldadura, com PEAD); os filmes com as novas formulações 30%M-5C (30% de PELBD-M distribuído nas cinco camadas do filme) e 20%M-1C (20% de PELBD-M na camada de soldadura) obtiveram melhores propriedades que o filme com a formulação standard 20%M-5C (20% de PELBD-M distribuído nas cinco camadas do filme) usada pela empresa e, quanto à comparação entre os filmes com a formulação 20%M-5C e 20%O+PEAD-1C, não se conseguiram obter os resultados esperados, ou seja, perceber se o PELBD-O e o PELBD-M são equivalentes ou diferem no que toca a propriedades de soldadura e mecânicas. A alteração da espessura do filme não resultou em mudanças significativas no fator de rotura, na percentagem de alongamento e na resistência ao impacto do dardo. Os valores do flex crack, módulo de elasticidade e resistência à tração diminuem com o aumento da espessura e, por outro lado, a resistência à perfuração aumenta com o aumento da espessura.Presently, the food industry is increasingly demanding with regard to the products it manufactures and markets. Packaging is fundamental for this industry because it allows conservation, protection, information and convenience of the product, so it has to be in constant innovation with the objective of captivating the consumer with new properties and functionalities and comply with the legislation in force. In this work, initially, the necessary competences were acquired regarding Vizelpas internal quality control and development support. For this, the control was carried out from the reception of raw materials for extrusion (granules) through a new technique not yet used by Vizelpas, Fourier Transform Infrared Spectrophotometry (FTIR) coupled with ATR (Total Attenuated Reflection), until control of the finished product, according to the existing Laboratory Control Plans. Through this control of the raw material by FTIR-ATR it will be possible to see if the production problems can anticipate, checking if the raw material is compliant or not. It was also a work that quickly and rigorously allowed the identification of base polymers in several films. In relation to the quality control to the reception of raw materials for co-extrusion and verification of the specifications of films of customers of the pharmaceutical industry there are correlation criteria for the acceptance of the material. There was an interest in comparing the spectra of the extrusion feedstock and the corresponding coextruded film with the aim of through the surface spectra of these materials to verify whether the molecular structure of the film polymer is influenced by the production process when compared to the raw material that gave rise to it. In a second phase, the work developed had the objective of developing new formulations of polyethylene terephthalate laminated with low density polyethylene (PET / LDPE), based on two standard Vizelpas formulations, already marketed by the company. In particular, it is intended to study the improvements of these two standard formulations. Three new formulations were produced, which were studied in depth, through the evaluation of several parameters, to evaluate if the new materials would have better properties and machinability than the standard ones. Overall, it was concluded that FTIR equipment proved to be very useful for Vizelpas with regard to the identification of polymers, but not so much to dispel production problems as soon as the raw materials were received, even so some problems occurred in production. In the study of the new PET / LDPE laminates it was essentially found that the distribution of linear low density metallocene polyethylene (PELBD-M) and linear low density polyethylene (PELBD-O) in the film layers of the various formulations was the factor which had a greater influence on the mechanical and welding properties of the film. For the coefficient of friction (COF) it was observed that it increased when the high density polyethylene (HDPE) was present in the formulation. Thus, it was concluded that: the film with the standard formulation 20% O-1C (20% of PELBD-O in the welding layer) was able to obtain better properties than the film with the new formulation 20% O + HDPE-1C (20% of PELBD-O in the welding layer, with HDPE); the films with the new formulations 30% M5C (30% of PELBD-M distributed in the five layers of the film) and 20% M-1C (20% of PELBD-M in the welding layer) obtained better properties than the film with the 20% M-5C standard formulation (20% of PELBD-M distributed in the five layers of the film) used by the company and, for the comparison between the films with the 20% M-5C and 20% O + HDPE-1C formulation, it has not been possible to obtain the expected results, ie, to determine whether the PELBD-O and the PELBD-M are equivalent or different in terms of welding and mechanical properties. The change in film thickness did not result in significant changes in the breaking factor, percent elongation and impact strength of the dart. The values of flex crack, modulus of elasticity and tensile strength decrease with increasing thickness and, on the other hand, resistance to drilling increases with increasing thickness.Silva, Paulo Alexandre Pereira daRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoCarvalho, Ângela Sofia Lobão2021-11-20T01:30:21Z20182018-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/12376TID:202025861porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T12:54:21Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/12376Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:32:43.125993Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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