Tintas: Os velhos moinhos trocam as bolas pelos contínuos

O estado da arte na fabricação de moinhos são os equipamentos fechados, com câmaras pressurizadas, bons sistemas de separação e operação em múltiplas passadas, segundo o engenheiro Theron Wolfgang Harbs, gerente da unidade de negócios moagem e dispersão da filial brasileira da alemã Netzsch, com fábrica em Pomerode-SC. “Os moinhos com saída pressurizada operam com maior flexibilidade de processo. Eles podem moer materiais de maior viscosidade e possibilitam maior carga de esferas, com enchimento de até 92%, combinadas a volumes de câmara menores e vazões maiores.”

Química e Derivados: Tintas: tintas_03. ©QDUm ponto crucial para o funcionamento dos modelos modernos é o sistema de separação, que retém as esferas na saída da base de moagem. Seu desempenho pode limitar a capacidade dos moinhos e entupí-los. “Podem ser necessários sistemas de separação para forças superiores a 15 vezes a gravidade, em razão de duas necessidades da indústria de tintas: o uso de esferas de pequeno diâmetro, às vezes de 0,2 mm, e o processamento de tintas com alto teor de sólidos, de maior viscosidade”, ressaltou. Segundo ele, os moinhos abertos eram equipados com peneiras planas ou fendas dinâmicas, adequadas para moinhos de baixa capacidade.

Química e Derivados: Tintas: Separação limitava as capacidades, diz Harbs. ©QD Foto - Cuca Jorge
Separação limitava as capacidades, diz Harbs.

No caso da fenda dinâmica, cuja abertura não pode ser superior a 25% do diâmetro das esferas, vazões ou capacidades maiores são inviabilizadas pelo aumento de pressão na fenda e qualquer incremento na viscosidade da tinta pode causar problemas de operação. “É um dispositivo adequado para moinhos piloto, impróprio para escalas industriais”. Sistemas dinâmicos de separação, como peneiras tubulares, têm melhor desempenho. A Netzsch, aliás, adota, um sistema ainda mais avançado, as peneiras tubulares com pré-classificação. “De fendas dinâmicas para peneiras tubulares, a capacidade de vazão dos moinhos duplicou e pode até triplicar”, afirmou Harbs.

A Netzsch é a líder na produção de moinhos para a indústria de tintas no Brasil, com domínio do mercado superior a 70%, fabricando equipamentos em aços liga resistentes ao desgaste, que podem ser internamente revestidos com poliuretano, cerâmicos ou borracha, em casos de excessivo desgaste mecânico ou químico. Os elementos de moagem são esferas (a indústria de tintas praticamente não utiliza elementos de outras formas geométricas, embora eles existam) de vidro, aço ou materiais cerâmicos, em especial silicatos e óxidos de zircônio ou alumina. Mas, segundo Harbs, as de vidro (devido ao desgaste) e as de aço (devido ao desgaste, à contaminação do produto e à falta de disponibilidade de tamanhos pequenos) começam a entrar em desuso.

Eficiência – Também caem em desuso os moinhos de bolas. “Eles são pouco eficientes. Por causa da baixa velocidade de rotação do cilindro, e a ação apenas da gravidade, são necessárias bolas maiores para uma intensidade de impacto adequada”, explicou o gerente da Netzsch.
Segundo ele, em sistemas dotados de eixo agitador, a intensidade de impacto não depende só do peso da esfera, e com velocidades de rotação maiores é possível diminuir-se o tamanho das esferas, obtendo intensidade de impacto igual ou superior.

Esferas de tamanho menor, são, de fato, desejáveis, e de modo geral também diminuem o desgaste da câmara. Mas, para Harbs, é preciso lembrar que esferas pequenas tem maior tendência à compactação, podendo gerar desgastes localizados em operações prolongadas.

Tintas com requisitos de demanda altos, caso das tintas automobilísticas (originais e de repintura), flexográficas e das preparações pigmentárias, costumam usar moinhos de múltiplas passadas, com esferas de diâmetro entre 0,2 mm e 0,5 mm. Na concepção de um moinho multipasse, o objetivo não é projetar o equipamento para realizar a dispersão em uma única passada, já que é necessário certo tempo para a umectação em nível microscópico. Como o produto flui pelo equipamento com baixa velocidade, mas o eixo gira em velocidades muito maiores, algumas partículas saem da câmara após alguns segundos de residência, resultando em produto de homogeneidade deficiente. “Construir moinhos contínuos sempre foi uma tendência almejada pela indústria”, diz Harbs.

Química e Derivados: Tintas: Fassina - qualidade dos insumos reduziu vendas. ©QD Foto - Cuca Jorge
Fassina – qualidade dos insumos reduziu vendas.

A principal concorrente nacional da Netzsch é a Semco, instalada na zona sul de São Paulo. A empresa fabrica moinhos verticais fechados, equipados com esferas de vidro ou de zircônio. Segundo o técnico de vendas Adir Fassina, as esferas de vidro, por serem menos densas, ficam muito dispersas dentro da câmara de moagem, e o efeito de moagem é inferior, se comparado ao das esferas de zircônio, cujo peso específico é quase duas vezes maior. “As esferas de zircônio são mais caras e importadas, mas é o desempenho do moinho que acaba sempre pesando no bolso do cliente”, afirma.

Os moinhos da Semco são normalmente fabricados em aço carbono, sem nenhum tipo de revestimento especial, exceto quando são dedicados à produção de defensivos agrícolas, quando as partes em contato com o produto podem ser confeccionadas em aço inoxidável. Mesmo os moinhos para tintas à base d’água, segundo Fassina, podem ser fabricados em aço carbono.

Os maiores clientes da empresa são os fabricantes de tintas moveleiras e automobilísticas. “Em conseqüência da melhora da qualidade geral das matérias-primas, pigmentos e cargas minerais, fornecidos já micronizados, muitos fabricantes não precisam mais dos moinhos. Produtores de tintas industriais e imobiliárias resolvem a questão da dispersão utilizando apenas um dispersor”, diz Fassina.

Essa melhora na qualidade dos insumos refletiu, inclusive, nos negócios da Semco, que experimentou uma queda acentuada dos volumes de venda desse segmento na década de 90. Em comparação à “áurea” década de 80, segundo Fassina, o volume encolheu 50%. Já a venda de dispersores, alavancada principalmente pela construção civil (grande uso na produção de tintas PVA e de massa corrida), aumentou.

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