Tintas: Os velhos moinhos trocam as bolas pelos contínuos

A empresa iniciou a fabricação de moinhos em 1978, com tecnologia adquirida da norte-americana Morehouse, e hoje também vende, por importações, os moinhos da marca Fryma. Outros moinhos vistos nas fábricas do Brasil, como os fabricados por Oliver Battle e Müller Drais, também são importados.

Química e Derivados: Tintas: Moinhos verticais em aço carbono da Semco. ©QD Foto - Cuca Jorge
Moinhos verticais em aço carbono da Semco.

Escolha certa – Entre os diversos modelos e marcas de moinhos disponíveis, a viscosidade da tinta, a dureza do pigmento, e a demanda pelo produto (o volume de tinta que deverá ser produzido) determinam as escolhas, segundo o analista de processo Ricardo Souza dos Santos, da DuPont Performance Coatings, produtora de tintas automotivas. A empresa utiliza moinhos verticais e horizontais, mas encerrou o uso de moinhos de bolas, equipados com esferas de aço carbono ou vidro, há cerca de quatro anos, usados então para pigmentos muito duros e primers. “O maior tempo de operação e o alto custo de manutenção foram a causa de sua aposentadoria”, explica Santos. Em geral, os principais custos de manutenção de moinhos recaem sobre a reposição dos elementos de moagem e, no caso dos moinhos fechados, também sobre o sistema de vedação, feito com selos mecânicos. O analista diz que os moinhos fechados verticais multipasses permitem bom controle de temperatura, visto que aumentos de fluxo não provocam elevações exageradas.

No início da produção de tintas, granulometrias de cerca de 20 µ eram suficientes para as qualidades almejadas, mas aplicações mais severas dos dias de hoje podem demandar granulometrias da ordem de 1 µ, ou até menos. Na indústria, é comum o uso da escala de fineza Hegman para a expressão da granulometria; 7,5 H correspondem a 6,4 µ, e 4,0 H a 50,8 µ. Na DuPont, em geral, a moagem é realizada até que o tamanho das partículas atinja 8H, mas primers e produtos mais rústicos requerem apenas 6,5 H.

A Tintas Coral, fundada em 1954 e adquirida em 1996 pelo grupo britânico ICI, utiliza moinhos horizontais e verticais, equipados com bolas de zircônio. De acordo com o gerente da fábrica de óleo sintético e protective, situada em Mauá-SP, Luiz Fernando Batistucci, os horizontais operam com menor vazão, mas geram produto de melhor fineza, enquanto com os moinhos verticais a situação é inversa. “Os verticais são mais robustos, mas também há diferenças no volume da cuba, na configuração, na quantidade dos discos e na troca de calor”, afirma Batistucci. A escolha por um tipo, ou outro, é determinada pelo volume de produção a que se dedicará o moinho e pela fineza requerida pela tinta. Tintas de fundo, em geral, possuem maior rugosidade (para oferecerem maior aderência), e tintas de acabamento possuem rugosidade menor (para dar brilho).

Segundo o gerente, a capacidade de trocar calor é importante, por ser um dos fatores que podem limitar o volume de material a ser processado. Além disso, a dificuldade em dissipar calor pode provocar a queima da resina.

Ajuste fino eleva a produtividade

A principal vantagem da automação de moinhos é o ganho de produtividade, mas não conseguida, como erroneamente pode-se concluir, pela supressão de erros humanos de operação. Por quê?

As variáveis que definem os limites operacionais da moagem são a temperatura, a potência do moinho (que comanda a velocidade de rotação do eixo) e, eventualmente, a pressão da câmara. Moinhos nem sempre processam a mesma matéria-prima, pois as indústrias de tintas costumam fabricar diversos produtos e são raros aqueles com demanda tão grande (exceto tintas da cor preta) que justifiquem produção dedicada. Por esse motivo, conforme disse Harbs, da Netzsch, o operador ajusta a máquina sempre para a pior condição de operação. “Se uma determinada cor é mais difícil de ser processada, pode-se diminuir a carga de esferas ou a velocidade do eixo, e o moinho passa a operar sempre na condição que satisfaz o pior caso”, explica. Só que essa condição, em grande parte das vezes, não é a ótima. Além disso, a primeira passagem do material pelo moinho é a mais crítica, é quando ocorrem as maiores mudanças na suspensão e o material adquire alguma viscosidade. “Se houver problemas, será na primeira passada, pois a mudança é drástica”, ressalta Harbs. Então, a operação também é ajustada em função das condições da primeira passagem. Se ocorre aumento de temperatura muito alto nessa circunstância, o operador diminui a carga de esferas e a mantém baixa em outras passagens posteriores, quando ela poderia ser maior.

Esse tipo de ajuste fino nunca é feito pelo operador, mas o moinho automatizado o faz. A carga de esferas e a velocidade do eixo podem ser vinculadas a uma certa temperatura e o moinho incrementa ou diminui esses valores até que ela seja atingida. O set point também pode ser um valor de pressão, de modo que o moinho opere com vazões diferentes para diferentes produtos, mas sempre em condição otimizada. “O aumento de produtividade pode ser de 10% a 15%”, assevera Harbs.

O custo, entretanto, também é maior – algo ao redor de 30% – e a automação não dispensa por completo o operador. O equipamento automatizado necessita de um CLP (controlador lógico programável) e uma interface, que pode ser um computador ou uma IHM (interface homem-máquina). Também a Semco pode fornecer o equipamento automatizado, mas como o custo pode ser até 50% maior, a demanda é baixa. “Como a mão-de-obra no Brasil é muito barata, só as multinacionais, que já operam equipamentos automatizados em outros países, buscam moinhos automatizados”, explica Fassina.

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