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Os velhos moinhos trocam as bolas pelos contínuos
Após cem anos de evolução, eles se tornam menores, mais eficientes e mudam os rumos da moagem.
Marcio
Azevedo
A
infinidade de tipos de tintas
disponíveis no mercado, entre imobiliárias, automotivas, industriais, gráficas
e tantas outras, guarda entre si algumas semelhanças. Esses produtos são
sempre constituídos por misturas complexas de resinas não-voláteis,
pigmentos finamente divididos, solventes para as resinas e aditivos
especiais. Algumas operações unitárias que compõem sua fabricação
também se repetem: após uma pré-mistura dos componentes, normalmente é
necessário moer o produto, antes da fase de completagem.
A moagem, na fabricação de tintas, tem a finalidade de
desaglomerar os grumos de pigmentos, diminuir o tamanho das partículas e
provocar sua dispersão na resina dissolvida. Os moinhos pioneiros
utilizados para isso foram os de rolos, muito parecidos com os empregados
em moendas, mas há muito preteridos na produção industrial. Já os
primeiros a ganhar largo emprego e ainda hoje presentes em algumas linhas
de produção foram os de bolas, de início desenvolvidos para o
processamento de cargas minerais e produtos cerâmicos.
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Um moinho de bolas é constituído por um cilindro horizontal
rotativo parcialmente preenchido com esferas cujo diâmetro varia entre
uma e três polegadas. Ao girar, esse cilindro provoca o cascateamento das
esferas, e as ações combinadas de choque e cisalhamento provocam a
dispersão dos pigmentos. Esses equipamentos são indicados para os
pigmentos de difícil dispersão (os mais duros), mas apresentam o
inconveniente de serem ruidosos e operarem em bateladas, portanto sem
grande flexibilidade no volume de produção.
| O tempo de operação também
é muito longo e pode se estender por dias. Além disso, a potência
transmitida ao elemento de moagem, influente na eficiência de dispersão,
deriva apenas da força da gravidade. O aumento do efeito de dispersão
poderia ser obtido com o uso de esferas de maior volume ou peso específico,
ou com maiores velocidades de rotação no cilindro, mas o manejo dessas
variáveis é restrito. Velocidades de rotação muito altas provocam a
centrifugação das esferas (elas passam a descrever uma trajetória
circular de raio próximo ao do cilindro) ou seu lançamento em direção
às paredes da câmara, em uma região onde não há material a
moer. |
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Níveis de desempenho maior exigiam alguma mudança
conceitual. A saída foi criar um meio pelo qual a potência transmitida
fosse aumentada. Para isso, foram desenvolvidos os moinhos do tipo atrito,
com uma diferença essencial: possuíam sistemas agitadores de braços,
pelos quais transmitiam maior energia as esferas. Esses moinhos são
compostos por um cilindro vertical estacionário, um eixo giratório
montado com braços e uma carga de esferas. A base de moagem é alimentada
no topo da câmara e uma tela em sua base separa esferas de tinta. O
movimento desse eixo, com velocidades ao redor de 5 m/s, provoca o
movimento circular das esferas em diferentes planos horizontais. Como a
potência transmitida é maior, o elemento de moagem utilizado nesse tipo
de máquina em geral é menor que o empregado em moinhos de bolas. Isso
também aumenta a eficiência de dispersão, pois esferas menores oferecem
mais pontos de contato com a base de moagem – o volume das esferas é
inversa e exponencialmente proporcional ao número de pontos de contato. O
atrito maior no interior da câmara, entretanto, tornou necessário o
resfriamento dos moinhos, que passaram a ser encamisados.
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