Introducao_polimeros_tecnologia

C E N T R O U N I V E R S I T R I OC E N T R O U N I V E R S I T R I OC E N T R O U N I V E R S I T R I OC E N T R O U N I V E R S I T R I O P A D R E A N C H I E T AP A D R E A N C H I E T AP A D R E A N C H I E T AP A D R E A N C H I E T A

C U R S O D E T C N I C O E M C U R S O D E T C N I C O E M C U R S O D E T C N I C O E M C U R S O D E T C N I C O E M Q U M I C AQ U M I C AQ U M I C AQ U M I C A

APOSTILA 2

TECNOLOGIA DOS

POLMEROS A PO S T I L A 3 MDULO

PROF . FBIO CALHEIROS CAIRES

1SEMESTRE - 2009

Tecnologia dos polmeros 3 mdulo Curso Tcnico em Qumica Prof. Fbio Caires

Fonte principal: Apostila CBIP- Curso Bsico Intensivo De Plstico, realizao: jornal do plstico e Riopol

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Contedo PROPRIEDADES DE POLMEROS ........................................................................................................................................ 4

1. Propriedades mecnicas dos polmeros ............................................................................................................... 4

2. Propriedades Trmicas ......................................................................................................................................... 7

a. Calor Especfico ..................................................................................................................................................... 7

b. Condutividade trmica .......................................................................................................................................... 7

c. Expanso trmica .................................................................................................................................................. 7

d. Temperatura de fuso cristalina (Tm) ................................................................................................................... 8

e. Temperatura de transio vtrea (Tg) ................................................................................................................... 8

3. Propriedades Eltricas .......................................................................................................................................... 8

a. Rigidez dieltrica ................................................................................................................................................... 8

b. Resistividade volumtrica ..................................................................................................................................... 8

c. Constante dieltrica .............................................................................................................................................. 9

4. Propriedades ticas ............................................................................................................................................... 9

a. Transparncia ........................................................................................................................................................ 9

b. ndice de refrao ................................................................................................................................................. 9

5. Outras propriedades fsicas .................................................................................................................................. 9

a. Densidade ............................................................................................................................................................. 9

b. Estabilidade dimensional ...................................................................................................................................... 9

6. Propriedades qumicas .......................................................................................................................................... 9

a. Resistncia oxidao .......................................................................................................................................... 9

b. Resistncia degradao trmica ...................................................................................................................... 10

c. Resistncia s radiaes ultravioleta .................................................................................................................. 10

d. Resistncia gua, cidos e bases ...................................................................................................................... 10

7. Propriedades fisico-qumicas .............................................................................................................................. 10

PROCESSAMENTO DE POLMEROS ................................................................................................................................. 10

1. Moldagem por Vazamento ................................................................................................................................. 11

2. Moldagem por Compresso e Transferncia de Massa ...................................................................................... 12



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3. Moldagem por Injeo ........................................................................................................................................ 14

4. Extruso .............................................................................................................................................................. 18

5. Moldagem por Sopro .......................................................................................................................................... 21

6. Moldagem rotacional ou Rotomoldagem ........................................................................................................... 23

7. Moldagem por Imerso....................................................................................................................................... 25

8. Termoformao .................................................................................................................................................. 25

9. Calandragem ....................................................................................................................................................... 27

10. Fiao .............................................................................................................................................................. 28

Referncias bibliogrficas ............................................................................................................................................... 30



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PROPRIEDADES DE POLMEROS Muitas propriedades dos polmeros, como resistncia qumica, solubilidade , resistncia eltrica, entre outras,

determinam a utilizao de um polmero especfico quela determinada aplicao. Por exemplo:

BAQUELITE

RESISTNCIA QUMICA

RESISTNCIA MECNICA

ISOLAO TRMICA/ELTRICA

ABS

RESISTNCIA ELTRICA

MOLDAGEM FCIL

RESISTNCIA MECNICA

PET

RESISTNCIA QUMICA

RESISTNCIA MECNICA

ACETATO DE CELULOSE

TRANSPARNCIA

RESISTNCIA MECNICA

1. Propriedades mecnicas dos polmeros O comportamento mecnico de um polmero, ou seja, sua deformao e as caractersticas de escoamento , de

extrema importncia para a determinao da funcionalidade do produto final.

A observao do que acontece com o polmero quando se aplica uma tenso para along-lo(deformao) at o

ponto de ruptura chamado de propriedades de tenso-deformao.



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O comportamento mecnico de um polmero pode ser caracterizado principalmente por quatro grandezas de grande

importncia:

1. Mdulo de Young(E): resistncia deformao;

2. Resistncia mxima: tenso requerida para romper o corpo de prova

3. Alongamento mximo: alongamento at a ruptura do corpo de prova

4. Alongamento esttico: elasticidade reversvel do corpo de prova.

Fibras

As fibras tm resistncia mecnica muito alta deformao e sofrem baixos alongamentos, apresentando mdulos

de elasticidade muito altos.

Para ser utilizado como fibra, o polmero deve ser altamente cristalino, ter grupos polares com foras secundrias

fortes



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Elastmeros

Os elastmeros pertencem ao grupo de polmeros que podem sofrer alongamentos reversveis altos (at ~1000%)

em tenses relativamente baixas.

Para isso, necessrio que eles tenham baixas foras secundrias e sejam amorfos para possibilitar a mobilidade da

cadeia

Quando o material elastomrico possui algum grau de reticulao na cadeia permite uma deformao rpida e

reversvel.

H muitos elastmeros que sofrem cristalizao parcial durante o alongamento, podendo aumentar sua resistncia

mecnica.

Se o polmero no sofre cristalizao durante o alongamento, pode-se dar a ele resistncia por meio da adio de

carga reforadoras, que formam as ligaes cruzadas na estrutura do elastmero



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Plsticos

Os plsticos formam um grupo de materiais que tm propriedades mecnicas situadas entre as fibras e os

elastmeros. Pode-se subdividi-los em dois grupos: Rgidos e Flexveis.

Plsticos Rgidos

Polmero que se caracterizam pela alta resistncia

mecnica deformao sendo amorfos, de cadeias

muito rgidas obtidas por meio de intensa reticulao.

Ex.: Fenol-formaldedo; uria-formaldedo.

Plsticos Flexveis

Polmero que apresentam graus de cristalinidade de

moderado a alto, que lhes confere resistncia trao

e alongamentos que produzem altos mdulos.Ex.:

polietileno

2. Propriedades Trmicas As propriedades trmicas dos polmeros so observadas quando a energia trmica , ou calor, fornecido ou

removido do material; so maus condutores de calor.A capacidade de transferir/conduzir calor medida pela

condutividade e pela difusibilidade trmicas;A capacidade de armazenar calor avaliada pelo calor especfico;As

alteraes de dimenso devido s mudanas de temperatura so estimadas atravs da expanso trmica.

As modificaes observadas nos materiais quando sujeitos a variaes de temperatura so de grande importncia e

incluem a temperatura de fuso cristalina Tm e de transio vtrea Tg.

a. Calor Especfico a quantidade de energia trmica requerida para elevar de 1C a unidade de massa do material.Os metais

apresentam valores muito baixos (menores que 0,1 cal/gC) enquanto os plsticos variam de 0,2 a 0,5.

b. Condutividade trmica Mede a quantidade de calor transferido , na unidade de tempo, por unidade de rea, atravs de espessura unitria,

sendo 1C a diferena de temperatura entre as faces. Expressa as caractersticas de o material ser bom ou mau

condutor de calor.

c. Expanso trmica a propriedade que mede o volume adicional necessrio a acomodar os tomos e molculas que vibram mais rpido

em funo do aquecimento. avaliada pelo coeficiente de dilatao trmica linear. Este valor muito mais elevado

nos polmeros.



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d. Temperatura de fuso cristalina (Tm) o valor mdio da faixa de temperatura em que durante o aquecimento, desaparecem as regies cristalinas. Neste

ponto a energia do sistema suficiente para vencer as foras intermoleculares secundarias entre as cadeias de fase

cristalina, mudando do estado borrachoso para estado viscoso (fluido).

Este fenmeno s ocorre na fase cristalina, portanto s tem sentido de ser aplicada em polmeros semicristalinos.

uma mudana termodinmica de primeira ordem.

Experimentalmente determinam-se essas duas temperaturas de transio, acompanhando-se a variao do volume

especifico (mede o volume total ocupado pelas cadeias polimricas). Esse aumento esperado que seja linear com a

temperatura, a no ser que ocorra alguma modificao na mobilidade do sistema, o que implicaria um mecanismo

diferente.

e. Temperatura de transio vtrea (Tg) o valor mdio da faixa de temperatura que durante o aquecimento de um polmero, de uma temperatura muito

baixa para valores mais altos, permite que as cadeias polimricas de fase amorfa adquiram mobilidade

(conformao). Abaixo de Tg o polmero no tem energia interna suficiente para permitir o deslocamento de uma

cadeia com relao a outra (estado vtreo).

Na temperatura de transio vtrea ocorre uma transio termodinmica de segunda ordem (variveis secundarias).

Algumas propriedades mudam com Tg

Modulo de elasticidade

Coeficiente de expanso

ndice de refrao

Calor especfico, etc.

3. Propriedades Eltricas Assim como os polmeros so maus condutores de calor, tambm so maus condutores eltricos.

A maioria das propriedades eltricas destes isolantes funo da temperatura, fato extremamente importante em

sistemas eltricos que devem operar em altas temperaturas.

As principais caractersticas eltricas de materiais polimricos so:

a. Rigidez dieltrica Indica o grau em que o material isolante, medida pela tenso eltrica que o material pode suportar antes

de perder as propriedades de isolante.A falha observada em funo da excessiva passagem de corrente

eltrica, ocorrendo reaes qumicas, que acarretam na formao de gases, degradando o material slido e

destruindo o isolamento eltrico.

b. Resistividade volumtrica a resistncia de materiais isolantes passagem da corrente eltrica entre as faces de uma unidade

cbica(volumtrica) para um determinado material em uma dada temperatura, os polmeros de forma geral

oferecem alta resistncia , semelhante a algumas cermicas.



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c. Constante dieltrica uma caracterstica relacionada energia eletrosttica que o material pode armazenar. Os polmeros

possuem baixas constantes dieltricas, geralmente bem menores que o vidro e cermicas.

4. Propriedades ticas As propriedades ticas dos polmeros podem informar sobre a estrutura e ordenao moleculares, bem

como sobre a existncia de tenses ou regies sob deformao;

As principais propriedades ticas relacionadas a materiais polimricos so:

a. Transparncia A transparncia luz visvel apresentada por polmeros amorfos ou com baixo graus de cristalinidade,

quantitativamente expressos pela transmitncia, que a razo entre a quantidade de luz que atravessa o

meio e a quantidade de luz que incide paralelamente superfcie. Nos polmeros este valor pode alcanar

92%, para plsticos comuns.

b. ndice de refrao a razo entre a velocidade da radiao eletromagntica no vcuo e a velocidade no meio em estudo,

determinando-se a diminuio da velocidade da luz quando passa do vcuo para o meio transparente e

oticamente isotrpico.A maioria dos polmeros tem ndice de refrao na faixa de 1,45-1,60, sendo excees

o PET (1,7) e a borracha natural (1,2)

5. Outras propriedades fsicas Dentre outras propriedades fsicas de polmeros que no se enquadram nos grupos anteriores esto:

a. Densidade Os materiais polimricos so todos relativamente leves, com sua densidade variando entre 0,9 e 1,5 g/cm3.A

presena de halognios determina maiores densidades;

A densidade de um material reflete a sua estrutura qumica e sua organizao molecular, desta forma, as regies cristalinas so mais compactadas enquanto as amorfas so mais volumosas.

b. Estabilidade dimensional uma importante propriedade para aplicaes tcnicas, quando um polmero altamente cristalino, a sua

estabilidade tambm elevada, pela dificuldade de destruio das regies ordenadas, que resultam da

coeso molecular.

6. Propriedades qumicas Dentre as propriedades qumicas mais importantes do material polimrico, diretamente ligadas s suas aplicaes,

esto a resistncia oxidao, ao calor, s radiaes ultravioleta, gua, cidos e bases, a solventes e a reagentes.

a. Resistncia oxidao Esta resistncia mais encontrada nas macromolculas saturadas (contm apenas ligaes simples), como

o caso das poliolefinas. Nos polmeros insaturados (apresentam duplas ligaes), a oxidao pode ocorrer

atravs dessas insaturaes, rompendo as cadeias, e conseqentemente, reduzindo a resistncia mecnica

do material. A presena de carbono tercirio na cadeia baixa a resistncia oxidao.



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b. Resistncia degradao trmica A exposio de polmeros ao calor em presena de ar causa a sua maior degradao, dependendo da

estrutura do polmero, envolve reaes qumicas bastante complexas.

Estas reaes so causadas pela formao de radicais livres na molcula, com interveno geralmente do oxignio, atravs da ruptura das ligaes covalentes em molculas insaturadas, ou nas cadeias contendo

tomos de carbono tercirio.

Os polmeros clorados so muito sensveis degradao trmica durante o processo, devido fcil ruptura das ligaes carbono-cloro.

c. Resistncia s radiaes ultravioleta Os polmeros de estrutura insaturada apresentam baixa resistncia s radiaes ultravioleta, que so

absorvidas, gerando facilmente radicais livres, quando expostos luz solar. Eventualmente ocorre

modificao das propriedades mecnicas pelo enrijecimento do material pela formao de ligaes

cruzadas.

d. Resistncia gua, cidos e bases avaliada pela absoro de umidade, que aumenta as dimenses da pea, o que prejudica a aplicao em

trabalhos de preciso. A absoro mais fcil quando a molcula do polmero apresenta grupos capazes de

formar pontes de hidrognio, por exemplo peas de poliamidas (nilon), celulose, madeira.O contato com

cidos em geral, pode causar a parcial destruio das molculas polimricas, se houver nelas grupos

sensveis reao com cidos, por exemplo as resinas melamnicas e produtos celulsicos As solues alcalinas, em maior ou menor concentrao, so bastante agressivas a polmeros cuja estrutura apresentam

grupos carboxila, hidroxila, e ster. Assim, as resinas fenlicas e epoxdicas, bem como polisteres

insaturados so facilmente atacados por produtos alcalinos.

7. Propriedades fisico-qumicas A permeabilidade de materiais polimricos a gases e vapores uma propriedade importante para a

aplicao em embalagens.

A permeao de molculas pequenas atravs de polmeros se d nas regies amorfas, onde as cadeias polimricas esto mais afastadas. A presena de domnios cristalinos diminui bastante a permeabilidade.

PROCESSAMENTO DE POLMEROS

Cada polmero apresenta diferentes propriedades, adequando-se, portanto, a uma dada aplicao. Como j vimos,

os produtos de plstico ou borracha so formados por um polmero ou compsito capaz de satisfazer as

caractersticas exigidas pelo material manufaturado.

O polmero, sintetizado atravs de uma das tcnicas de polimerizao, obtido na forma de p, gros, pasta ou

lquido, sendo ento transformado em um semimanufaturado (Composto) ou pea pronta. Os semimanufaturados,

como por exemplo, os pellets (polmero granulado), so posteriormente processados formando o produto final.



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A escolha da tcnica de processamento um requisito importante na produo de um artefato, sendo a mais

adequada quela que produza a pea com as caractersticas desejadas e que seja aplicvel ao polmero a ser

processado.

O processamento dos polmeros determinado pelas PROPRIEDADES REOLGICAS (relacionadas ao escoamento e

deformao dos materiais) das macromolculas. Outro fator que se deve considerar o das caractersticas de

fusibilidade do polmero, ou seja, se um termoplstico ou um termorrgido. A Tabela abaixo mostra algumas das

tcnicas empregadas no processamento de termoplsticos e termorrgidos.

A maioria dos processos de moldagem envolve a fuso do polmero, seguida pela aplicao de presso forando o

material fundido para dentro da cavidade de um molde, ou atravs de uma matriz. Em seguida, o polmero moldado

resfriado, possibilitando o seu endurecimento.

Os termoplsticos fluem elevada temperatura, o que permite o uso de uma variedade de processos de moldagem.

Por outro lado, os termorrgidos sofrem reaes de cura nas condies de processamento logo aps perderem a

fluidez. Portanto, os termorrgidos so processados principalmente por compresso.

1. Moldagem por Vazamento A moldagem por vazamento um dos processos mais simples que existem, sendo aplicada tanto a termoplsticos

como a termorrgidos. Os acrlicos, poliestireno, polisteres, fenlicos e epxidos podem ser processados por este

tipo de moldagem.

Apesar de o vazamento utilizar equipamentos de baixo custo um processo relativamente lento.As duas tcnicas

mais empregadas industrialmente so o vazamento simples e o vazamento de plastissol.

No vazamento simples, a resina lquida viscosa, de origem natural ou um slido fundido, juntamente com aditivos

(catalisadores, agentes de cura e etc.), vertida em um molde, que ento fechado e mantido por um tempo a

temperatura ambiente ou sob aquecimento. Logo aps o fechamento do molde so removidas as bolhas de ar para

evitarem-se defeitos na pea moldada. Ao fim da cura, o molde aberto e a pea removida.

Na produo de peas simples, como bastes e tubos, normalmente se utiliza um molde de metal de duas peas

com um orifcio para a introduo da resina lquida. J no vazamento de superfcies ou laminados acrlicos,

empregam-se dois pratos de vidro polidos, que limitam o comprimento e a largura da pea moldada, separados por

uma gaxeta com as margens seladas e uma lateral aberta.

O vazamento de plastissol se baseia em que uma suspenso de PVC em um plastificante lquido (plastissol) solidifica

quando em contato com uma superfcie aquecida. Um plastissol uma mistura fluida com uma faixa de viscosidade

varivel entre um lquido viscoso e uma pasta rgida.



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Este fluido pode ser vertido sobre a superfcie do molde ou pulverizado sobre o substrato (roupas, papel, metais) ou

molde. Dependendo da resina empregada, do tipo e quantidade de plastificante, o plastissol convertido em um

produto slido homogneo atravs de sua exposio ao calor. O aquecimento causa a fuso da suspenso da resina

dispersa no plastificante que, aps o resfriamento, transforma-se em um produto vinlico flexvel com pouca ou

nenhuma contrao.

Objetos completamente ocos so produzidos atravs da tcnica de vazamento rotacional (rotomoldagem). Neste

mtodo, certa quantidade de plastissol lquido colocada em um molde de duas peas que fechado, aquecido e

submetido a rotao em torno de dois eixos perpendiculares simultaneamente. O lquido distribudo contra as

paredes do molde formando uma fina camada de espessura uniforme. O plastissol solidificado curado no molde

que, aps resfriamento, aberto e, o objeto, removido. Este mtodo usado para fazer partes de brinquedos, frutas

plsticas, tanques de armazenamento, bias e bolas plsticas.

O vazamento um dos dois processos mais usados para produzir filmes e embalagens a partir de termoplsticos. As

resinas mais usadas so o polietileno, o polipropileno, polisteres, nylon e o PVC.

2. Moldagem por Compresso e Transferncia de Massa A moldagem por compresso o mtodo de processamento mais antigo que existe e consiste em transformar um

material polimrico, colocado na cavidade de um molde, em uma pea de forma definida, atravs da aplicao de

calor e presso.

o mtodo mais empregado na transformao de termorrgidos, como as resinas fenlica, melamnica, epoxdica e

as borrachas. Neste caso, o molde fechado e aquecido favorece a formao de ligaes cruzadas no polmero, ou

seja, sua cura, obtendo-se artefatos rgidos aps sua extrao do molde. No caso dos termoplsticos, os moldes

devem ser resfriados antes de sua abertura. Apesar de ser utilizada para a moldagem de PE e PTFE, ou peas

extremamente acuradas (como os discos de vinil usados na indstria fonogrfica), a compresso no uma tcnica

muito empregada para termoplsticos.

O equipamento utilizado composto por uma prensa hidrulica de dois pratos paralelos, aquecida por um sistema

eltrico, a vapor, a gs, a leo ou gua quente, e um molde positivo, instantneo, ou semipositivo, com cavidades

mltiplas ou simples.

Prensa Hidrulica Utilizada na Moldagem por Compresso

Os moldes tambm podem ser inteirios ou de corpo fendido. Devido s condies severas de moldagem,

usualmente os moldes so feitos de ao rgido. O ciclo de moldagem pode ser realizado de forma manual, semi-

automtico ou automtico. A Figura a seguir mostra o ciclo de moldagem por compresso.



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Ciclo de moldagem por compresso

O tempo necessrio para tornar o material rgido, geralmente corresponde ao tempo de cura, e depende do tipo de

material moldado e da temperatura de pr-aquecimento.A temperatura do molde uma das variveis mais crticas

do processo. A temperatura da cavidade do molde varia de 150 a 200C, dependendo do material processado. Altas

temperaturas proporcionam uma cura mais rpida e em ciclos menores, mas se forem aplicadas temperaturas muito

elevadas, o polmero pode sofrer uma pr-cura antes que as partes finas e complicadas do molde sejam preenchidas.

Quando se processa um termoplstico, o molde permanece quente durante todo o ciclo, mas resfriado antes da

ejeo das peas, o que torna o processo mais lento. Outro problema o aquecimento de materiais com paredes

espessas, onde a camada em contato direto com o molde sofre o aquecimento, fundio e cura mais rapidamente

que a camada interna, resultando em um produto no homogneo. Este problema pode ser evitado com o pr-

aquecimento do material de moldagem. Durante o processamento, pode ocorrer a liberao de gases, que causam o

aparecimento de buracos e bolhas na superfcie do material. Esta tcnica ideal para a produo de interruptores e

outros componentes eltricos, utenslios domsticos, carcaas de rdios e televisores, botes, maanetas, gavetas

de mveis e solados de borracha.

A moldagem por compresso possui como vantagens a fcil automatizao, menores tenses internas nos

moldados, facilidade operacional, baixo custo, maior nmero de cavidades no molde, pequena perda de material,

economia do ferramental e ser adequado a peas com paredes delgadas. Como inconvenientes podem ser citados:

Difcil extrao das peas, Formao de rebarbas, Necessidade de carregamento do material em posio adequada, No ser aplicvel a peas complexas, Formao de peas com paredes mais finas quando h grandes variaes de espessura Tempo excessivo de moldagem para peas de paredes espessas.

Devido s desvantagens do processo de compresso, foram desenvolvidas a moldagem por transferncia de massa e

a moldagem por injeo. Em funo de sua grande importncia, a moldagem por injeo ser vista posteriormente.

A moldagem por transferncia consiste em aquecer, em uma cmara no molde, uma quantidade pr-determinada

de material a ser moldado, que amolece e transferido sob presso atravs de um canal de alimentao cavidade

fechada do molde. O material curado removido do molde com o auxlio de pinos ejetores aps a sua abertura. Este

processo foi desenvolvido especificamente para os termorrgidos. A Figura abaixo mostra o ciclo de moldagem por

transferncia.



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Ciclo de moldagem por transferncia de massa

Esta tcnica emprega um molde integral ou com mbolo auxiliar. O primeiro molde constitudo por trs pratos,

sendo o prato superior, o mbolo; o segundo, a cavidade de carga; e, o inferior, a cavidade do molde; todos

conectados pelo canal de alimentao. O molde com mbolo auxiliar possui um pisto hidrulico auxiliar

completamente independente do sistema de fechamento do molde, e possui dois pratos, sendo o inferior, a

cavidade do molde.

A moldagem por transferncia tem como vantagens em relao moldagem por compresso: ter ciclos de

moldagem mais curtos, devido ao carregamento e aquecimento mais rpidos, menores custos de manuteno,

acabamento e ferramental, menor desgaste das ferramentas, alm do material j entrar fundido dentro da cavidade

do molde. Suas principais desvantagens so: a perda de material, a produo de peas com orientao molecular e a

ineficincia na produo de peas truncadas.

Blocos terminais para o isolamento de materiais, copos e tampas para frascos de cosmticos so alguns artefatos

feitos por este mtodo.

3. Moldagem por Injeo

A moldagem por injeo surgiu a partir do aperfeioamento da moldagem por compresso. O processo de

moldagem por injeo foi introduzido por Hyatt em 1872 para moldar o celulide que, devido a sua natureza

explosiva, no podia ser processado por qualquer mtodo. No incio deste sculo, a moldagem por injeo era

aplicada principalmente a termorrgidos.



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Somente nos anos 30 a moldagem por injeo comeou a ser utilizada para confeccionar peas a partir de

termoplsticos. Atualmente, a moldagem por injeo o principal mtodo de fabricao de termoplsticos de uso

geral e de alta performance.

A moldagem por injeo um processo cclico em que o termoplstico fundido e depois introduzido na cavidade

de um molde, atravs da presso exercida por um mbolo. Dentro do molde o material resfriado e solidificado e,

por fim, extrado. O processo de moldagem por injeo se assemelha ao funcionamento de uma seringa, onde o

mbolo empurra o lquido atravs da agulha. No caso do processamento de termorrgidos ou elastmeros, a reao

de cura ocorre dentro do prprio molde.

As mquinas injetoras, ou simplesmente injetoras, so classificadas em verticais e horizontais, sendo esta ltima a

mais utilizada na indstria. Estima-se que as injetoras correspondem a cerca de 60 % de todas as mquinas

empregadas no processamento de plsticos.

Os principais componentes de uma injetora so a unidade de injeo, onde o material aquecido, homogeneizado e

transferido para dentro do molde; a unidade de prensagem, que responsvel pela abertura e fechamento do

molde; o molde e os controles da mquina. A Figura mostra o esquema de uma injetora.

Esquema de uma injetora de mbolo

A unidade de injeo, tambm chamada de sistema de plastificao e injeo, constituda por funil de alimentao,

pisto de injeo ou parafuso de plastificao, cilindro de aquecimento e sistema de acionamento do pisto ou

parafuso.

O funil de alimentao ou tremonha um reservatrio cnico no qual o material a ser processado, geralmente na

forma de grnulos (pellets) ou p, armazenado antes de ser introduzido dentro da injetora. A tremonha possui um

mecanismo que dosa a carga que alimentar a injetora.

O pisto de injeo ou o parafuso de plastificao tem como objetivo compactar, degaseificar (Remoo dos gases

de um sistema), homogeneizar e transportar o material para o molde. As injetoras com pisto ou mbolo foram as

primeiras que surgiram no mercado. Nessas injetoras, um mbolo utilizado para empurrar o material fundido para

dentro do molde. Atualmente, a injeo com parafuso recproco o sistema mais utilizado. Este sistema uma

modificao do processo de extruso, onde um parafuso rotatrio age como um soquete que fora o material

plastificado para dentro da cavidade do molde. Possui como vantagens:

a elevada velocidade, o auxlio na plastificao do material, manter a presso constante e



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facilitar a homogeneizao do material.

Entretanto, apresenta um elevado custo de manuteno e do equipamento, alm do material poder sofrer

degradao devido ao seu maior tempo de residncia dentro do cilindro de aquecimento.

Esquema de uma injetora de parafuso

O cilindro de aquecimento ou plastificao possui uma zona de alimentao que resfriada e uma zona de

plastificao aquecida. Nesta parte da unidade de injeo, o polmero slido torna-se uma massa viscosa, ou seja,

sofre fuso ou plastificao. constitudo por dois cilindros concntricos, onde o cilindro interior produzido com

um material mais resistente, capaz de suportar o atrito do material e do parafuso. Na extremidade do cilindro de

aquecimento encontra-se o bico de injeo, que direciona o cilindro diretamente diante do canal de injeo do

molde.

O acionamento do pisto ou parafuso realizado por um motor eltrico e um sistema hidrulico. Este sistema

hidrulico de acionamento do parafuso utiliza a mesma bomba que movimenta o sistema de fechamento e abertura

do molde.

A unidade de prensagem ou fechamento formada por uma placa fixa prxima ao bico de injeo e uma placa

mvel, sobre as quais so fixados os moldes. A placa mvel se desloca horizontalmente sobre quatro colunas,

funcionando portanto como uma prensa horizontal. As prensas empregadas podem ser de alavanca articulada,

hidrulica ou hidro-mecnica.

O molde provavelmente o elemento mais importante de uma mquina injetora. Os moldes so constitudos por

uma placa fixa e uma ou mais placas mveis, onde se encontram as cavidades, os canais de escoamento e

resfriamento e os extratores. Cada pea obtida a partir de um nico molde, o que torna o seu custo muito alto.

Utilizam-se como critrios para a escolha de um molde o nmero de cavidades do molde, o material da construo

do molde, o mtodo de manufatura, o sistema de canais, o mtodo de injeo, a linha de separao e o tipo de

encaixe. O projeto de um molde muito complexo e exige o trabalho de vrios profissionais.

Os controles da mquina so responsveis pela programao do processo de moldagem. No gabinete de controle se

encontram o sistema de fornecimento de energia, os instrumentos, os reguladores e os componentes eltricos.

Atualmente, o sistema de controle tem sido informatizado o que torna o processamento mais eficiente.

A quantidade de material introduzido no cilindro, a velocidade e a presso aplicada ao pisto, a temperatura no

cilindro de aquecimento e do molde, o tempo em que o molde permanece fechado ou aberto e a sua fora de

fechamento so alguns fatores que devem ser controlados para se obter uma moldagem eficaz.



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A especificao de uma injetora realizada em funo do material a ser injetado, da capacidade de injeo

necessria, da presso de injeo, do tempo do ciclo de moldagem, da fora de fechamento do molde e da abertura

mxima do molde.

No incio de cada ciclo de moldagem, o pisto de injeo ou parafuso recuado de modo que uma certa quantidade

de material introduzido. O pisto ou parafuso ento se move em direo ao molde, interrompendo a alimentao

e deslocando o material recm admitido para dentro do cilindro de aquecimento, onde ser fundido. Ao mesmo

tempo, a massa anteriormente presente nessa cmara e j fundida, forada a entrar no molde. O molde ento

resfriado e em seguida aberto para retirada da pea moldada. A injetora opera as funes do ciclo de moldagem

automaticamente. O tempo total do ciclo de moldagem normalmente varia entre 10 a 30 segundos, mas pode se

estender at a alguns minutos dependendo das condies empregadas. A Figura a seguir mostra o esquema de um

ciclo de moldagem de um termoplstico.

Vrios fatores influenciam a durao total do ciclo de moldagem, como as caractersticas trmicas do termoplstico,

o peso e a espessura do moldado, a superfcie de moldagem, a eficincia de resfriamento e do sistema extrator. O

principal fator dentre estes o tempo de resfriamento necessrio para que a pea possa ser extrada. Quanto maior

for a espessura da parede da pea maior ser o tempo de resfriamento do molde, e conseqentemente a durao do

ciclo de moldagem. Logo, a maioria das peas injetadas no possuem paredes espessas.

Recentemente, foi desenvolvida uma modificao do processo de injeo conhecida como Reaction Injection

Molding - RIM. Neste tipo de injeo, dois lquidos reativos so misturados em um molde fechado, onde se realizam a polimerizao e a reao de cura da pea, sob determinadas condies de temperatura e presso. Uma

das vantagens deste processamento so os baixos custos de ferramental e o tipo de mecanismos de fechamento do

molde. Atualmente, a RIM tem sido muito empregada para moldagem de PU, mas tambm pode ser usada na

produo do nylon-6 e de resinas epoxi, sendo um mtodo ideal para se produzirem peas automotivas de grande

porte. Em geral este tipo de injeo aplicvel a polimerizaes que ocorram em aproximadamente 30 segundos.

Geralmente, uma pea injetada possui uma cicatriz, que corresponde ao local no qual o termoplstico foi injetado no

molde. O processo de injeo extremamente econmico, pois possibilita uma elevada produo de peas por

tempo de processamento. A moldagem por injeo pode ser usada para produzir desde pequenas peas com alguns

miligramas, at peas grandes com 90 kg.

A injeo possibilita a fabricao de peas de geometria complexa, dispensando a retirada de rebarbas e ps-

usinagem, ou seja, a pea fica pronta em uma nica etapa. As peas injetadas tambm no requerem pintura ou



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outro tratamento superficial. O processo apresenta uma elevada reprodutividade das peas e pode ser totalmente

automatizado. Peas injetadas de elevada preciso podem ser obtidas dependendo da contrao do material aps

resfriamento no molde.

4. Extruso

A extruso pode ser definida como um processo contnuo no qual um polmero fundido, homogeneizado e forado

a escoar atravs de uma fenda restrita, que molda o material para produzir peas com um perfil desejado. A

extruso aplicada a termoplsticos, termorrgidos e elastmeros.

A moldagem por extruso pode ser empregada tanto na obteno de produtos acabados quanto de

semimanufaturados, que posteriormente sero reprocessados. A extruso tambm utilizada na remoo de

umidade ou de compostos volteis presentes no polmero e na incorporao de aditivos ao material.

Vrios produtos so obtidos atravs de extruso, tais como, tubos, bastes, laminados, placas, chapas, filmes, calhas,

monofilamentos, mangueiras, perfis especiais, revestimentos de cabos, fios ou arames e plastificao de papis,

tecidos e filmes metlicos.

A mquina utilizada neste tipo de processamento denominada extrusora. Seus principais componentes so: funil

de alimentao (tremonha), parafuso, cilindro de plastificao, matriz, sistema de acionamento e controles do

equipamento .



19

Do mesmo modo que na injeo, a tremonha tem como objetivo armazenar e dosar a quantidade da carga de

polmero que alimentar a extrusora durante o processamento.

O componente mais importante de uma extrusora o parafuso, tambm chamado de rosca. Sua funo puxar,

transportar, fundir e homogeneizar o polmero. O desenho do parafuso varia para cada material a ser processado,

sendo impossvel realizar uma extruso adequada de um material com um parafuso projetado para outro polmero.

Logo, o tipo de polmero a ser processado, bem como a produo desejada so os fatores que determinam o

dimensionamento do parafuso. O projeto de um parafuso tambm depende das suas razes comprimento/dimetro

externo e de compresso.

O parafuso dividido em trs zonas, cada uma apresentando uma funo especfica. A zona de alimentao ou

entrada responsvel por triturar o polmero que vem da tremonha e transport-lo ao longo do cilindro enquanto

aquecido. Na zona de compresso, o polmero compactado originando um material fundido contnuo. A zona de

calibragem ou sada contribui para a homogeneizao do material e para o aumento da presso, que deve ser

suficiente para forar o polmero fundido em um fluxo contnuo atravs da matriz. O dimetro interno do parafuso

varia de uma zona para outra. Enquanto que na zona de alimentao o parafuso possui o menor dimetro interno,

na zona de compresso, o dimetro do parafuso aumenta gradualmente. J na zona de calibragem o dimetro

interno do parafuso mximo e constante. A superfcie do parafuso que entra em contato com o polmero deve ser

polida e espelhada, com um coeficiente de atrito menor do que o da superfcie interna do cilindro de plastificao.

Atualmente, a extrusora de parafuso simples (ou nico) a mais utilizada, no s por possuir grande versatilidade,

mas pela capacidade de processar uma larga faixa de materiais e apresentar baixo custo. Alm da extrusora de

parafuso simples, tambm existem extrusoras com parafusos duplos ou mltiplos. Neste tipo de extrusora os

parafusos podem girar em um mesmo sentido, ou em sentidos opostos. Apesar de possurem um bom desempenho,

as extrusoras de parafuso duplo so pouco empregadas devido a seu alto custo.

No caso da extruso de polmeros sensveis ao calor como o PVC, ou de termorrgidos e elastmeros, o parafuso de

plastificao deve ser resfriado para se evitar a degradao do material durante o processamento.



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O cilindro de plastificao formado por dois cilindros concntricos, em que o cilindro interno feito de ao tratado

termicamente, e portanto, mais resistente e, o cilindro externo, confeccionado com material mais barato. O cilindro

equipado com um sistema de aquecimento e resfriamento que permite o controle da temperatura ao longo de

todo o processo. Geralmente, o aquecimento realizado por resistncias eltricas, mas tambm podem ser

empregadas serpentinas por onde circula vapor ou leo quente. A plastificao do material no ocorre somente

devido a este aquecimento, mas principalmente pelo atrito do polmero com a parede do cilindro. O sistema de

refrigerao empregado para se evitar a plastificao do material na zona de alimentao e para remover o

excesso de calor no cilindro. O dimetro interno do cilindro o responsvel pelo dimensionamento do tamanho da

extrusora. Ao sair do cilindro e antes de passar pela matriz, o polmero fundido atravessa um filtro ou grade, que

retm o material no plastificado ou partculas slidas, facilitando a homogeneizao do material.

A matriz o componente da extrusora responsvel por dar a forma desejada ao produto. Dependendo da matriz

empregada, o extrusado pode possuir um perfil fechado, aberto ou de cmara oca, ou ainda adquirir a forma de

filme, placa ou tubo. A matriz aquecida para manter o material plastificado e sua superfcie, que entra em contato

com o polmero, deve ser polida e espelhada, para minimizar o atrito com o material. Algumas matrizes podem ser

alimentadas por mais de uma extrusora, ou seja, possuem mais de uma entrada.

O sistema de acionamento do parafuso composto por um motor eltrico com regulador de velocidade, acoplado a

um redutor de engrenagens. Este motor deve ser potente o suficiente para promover a rotao do parafuso, bem

como suportar o trabalho contnuo da extrusora.

No controle do equipamento esto instalados os medidores de rotao do parafuso e de presso, o sistema de

acionamento do motor, ampermetros, voltmetros e outros instrumentos necessrios para o controle do processo.

Durante o processo de extruso, o polmero granulado ou em p, transportado atravs de um cilindro aquecido,

por um parafuso de Arquimedes, sob condies controladas de temperatura e presso, onde o material fundido,

compactado e homogeneizado. O polmero fundido forado atravs de uma pequena abertura ou matriz dando a

forma desejada ao produto final. O extrudado ento conduzido atravs de um sistema de resfriamento (gua, ar

ou jato de gua), que auxilia na sua solidificao. Geralmente, no final deste sistema h um dispositivo de trao,

que puxa o extrusado a uma velocidade constante. Se observarmos, notaremos que o princpio de funcionamento de

uma extrusora semelhante ao de um moedor de carne.

Na extruso de tubos, mangueiras ou monofilamentos, o material fundido que sai da matriz passa por um calibrador,

que baixa a temperatura do fundido mantendo a sua forma, sendo resfriado em seguida num banho de gua.

A extruso de filmes um mtodo muito usado na fabricao de sacos plsticos. Nesta tcnica, um perfil tubular

largo extrudado inflado verticalmente ao se introduzir ar em sua extremidade inferior, como pode ser observado

na Figura 33. O filme inflado forma um balo que puxado e esticado simultaneamente. A extruso de filmes

permite a obteno de filmes mais largos do que os produzidos por outros mtodos. O filme extrusado tambm

pode ser laminado entre cilindros resfriados.



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Extruso de um filme para a fabricao de sacos plsticos (Cortesia Rulli-Standard)

A extruso de chapas utiliza matrizes planas, material processado passando, em seguida, por cilindros refrigerados,

que calibram a espessura das chapas.A extruso tambm pode ser utilizada no revestimento de fios e cabos.

Neste caso, o termoplstico extrusado continuamente ao redor do comprimento do fio ou cabo que tambm passa

atravs da matriz da extrusora. A coextruso produz filmes ou laminados formados por diferentes camadas

compostas por dois ou mais polmeros, unidas no final do processo por um dispositivo especial, que mistura os

materiais fundidos em extrusoras diferentes. Este processo empregado quando se desejam combinar as diferentes

propriedades de dois materiais ou reduzir os custos do produto final.

A extrusora tambm pode ser utilizada como reator de polimerizao. Neste processo, conhecido como extruso

reativa, a sntese ou modificao do polmero e o seu processamento ocorrem simultaneamente. Este tipo de

extruso permite a plastificao do polmero, a introduo de agentes reativos nos pontos timos da seqncia

reacional, a homogeneizao dos aditivos e a obteno de um tempo adequado para completar a reao. Outras

vantagens so a melhoria no controle do processo, a reduo de custos e a melhoria de determinadas propriedades

do material. Entretanto, esta tcnica requer equipamentos especiais e um amplo conhecimento das reaes

qumicas envolvidas.

5. Moldagem por Sopro Na moldagem por sopro so produzidas peas ocas atravs da insuflao de ar no interior de um tubo termoplstico

amolecido pr-formado, denominado parison. Esta tcnica empregada na moldagem de termoplsticos, como PET,

PC, PS, ABS, PVC, poliamidas, PU e principalmente PEAD.



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Uma grande variedade de objetos ocos pode ser produzida por este mtodo, tais como, frascos, jarras, vasilhas,

garrafas, tambores, recipientes para comida, bebida, cosmticos, medicamentos, frmacos, bolas, brinquedos e

tanques de combustvel.

O processo consiste em expandir o parison por meio de ar comprimido ou vapor dentro de um molde fechado de

modo que a superfcie externa do parison entre em contato e tome a forma da cavidade do molde. Aps o

resfriamento, o molde aberto, e a pea removida. A preparao do parison pode ser realizada por extruso ou

injeo.A moldagem por sopro por extruso (ou ncleo extrusado) produz cerca de 3/4 dos produtos moldados por

sopro e utiliza uma extrusora convencional com uma matriz muito similar de tubo. Por este mtodo, ao atingir o

comprimento adequado, o parison extrusado entre as duas metades de um molde que se fecha e esmaga a sua

extremidade inferior, enquanto sua parte superior cortada rente sada da extrusora. O ar introduzido por

presso na extremidade superior aberta do molde, comprimindo o plstico contra a superfcie do molde, como pode

ser observado na Figura abaixo.

Moldagem por sopro por extruso

Uma variao deste processo a moldagem por sopro de ncleo extrusado contnuo, onde o parison fundido

produzido continuamente pela extrusora e o molde montado sobre um sistema mvel.

Moldagem por sopro contnua por extruso

A moldagem por sopro de ncleo extrudado tem como vantagens a alta velocidade de produo, a versatilidade na

escolha de material e as baixas tenses residuais. Entretanto, esta tcnica requer um acabamento posterior das



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peas, alm de produzir artefatos em que a espessura de sua parede pode sofrer variaes, principalmente nas

regies que possuem cantos vivos e arredondamentos.

Na moldagem por sopro por injeo ou ncleo injetado, o parison injetado ao redor de um pino em um pr-molde,

durante o ciclo de injeo, sendo posteriormente transferido para o molde de sopro. O prprio pino sobre o qual o

parison injetado funciona como mandril de sopro. As etapas seguintes do processo so similares da moldagem

por sopro por extruso.

Moldagem por sopro por injeo

Apesar da moldagem por sopro por injeo permitir o controle do pescoo e da espessura das paredes da pea,

facilitar a produo de moldagem assimtrica, possuir baixas tenses residuais e no necessitar de acabamento

posterior das peas, o processo relativamente lento, restrito a alguns polmeros e dispendioso, pois necessita de

dois moldes.

6. Moldagem rotacional ou Rotomoldagem A moldagem rotacional,tambm conhecida como fundio rotacional ou rotomoldagem um processo de

transformao de materiais polimricos, utilizado para a produo de peas ocas ou abertas, tais como tanques e

contentores, artigos para lazer, play-grounds, peas tcnicas, manequins e brinquedos. O processo de

rotomoldagem divide-se em quatro etapas:

Carregamento;

Consiste na alimentao do molde com uma quantidade de material pr-determinada. O material pode estar na

forma pastosa, como PVC, ou na forma de p, como polietileno, polipropileno e nylon. Aps a alimentao, o

molde fechado com auxlio de grampos ou parafusos, e segue para a prxima etapa, o aquecimento.

Aquecimento;

Aps o carregamento e o fechamento do molde, o mesmo conduzido para um forno onde inicia um

movimento de rotao biaxial. Quando a temperatura no interior do molde alcana a temperatura de

amolecimento do polmero, o mesmo comear a aderir superfcie do molde. Com continuidade do

aquecimento o material comear a fundir e a estrutura formada colapsar. Com o colapso da estrutura, o ar

que estava junto com as partculas de p retido, formando-se bolhas. Estas bolhas, se permanecerem na

pea, resultam em perdas nas propriedades mecnicas, principalmente com relao resistncia ao impacto.



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A continuidade do aquecimento resulta em uma diminuio da viscosidade do polmero, o que torna mais fcil

o processo de dissoluo do ar pela matriz polimrica, at que a maioria das bolhas tenha sido eliminada.

Portanto, para a eliminao destas bolhas necessria a continuidade do aquecimento aps a fuso do

material.

Resfriamento;

O molde ainda em movimento rotacional conduzido para fora do forno at uma estao de resfriamento. O

resfriamento do molde pode ocorrer por ar ambiente, jato de ar, spray , ou por sistemas mais complexos

como camisas envoltas no molde. Se o resfriamento for lento, para materiais semicristalinos como o

polietileno, haver tempo suficiente para o crescimento de cristais, o que resultar em peas com alta rigidez,

mas com baixa resistncia ao impacto. Pelo contrrio, um resfriamento muito rpido resultar em diferenas

de temperaturas bruscas na parede da pea, o que provoca variaes na estrutura do material, com diferentes

nveis de contrao do polmero. Estas diferenas de estrutura e nveis de contrao resultaro no

empenamento da pea.

Desmoldagem.

Aps o molde e a pea serem resfriados, o movimento de rotao biaxial cessado, e o molde conduzido

para uma estao de desmoldagem. A abertura do molde e a extrao da pea so feitas manualmente. Depois da

extrao da pea, o molde novamente carregado com material e o ciclo recomea



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7. Moldagem por Imerso A moldagem por imerso uma das tcnicas de

processamento de polmeros mais simples e antigas.

empregada quando se desejam produzir peas ocas, como por

exemplo, luvas de borracha, bolas de soprar ou preservativos,

que no podem ser produzidos pela moldagem por sopro.

Basicamente a moldagem por imerso consiste em mergulhar

o molde com a forma desejada da pea em uma soluo

polimrica viscosa ou em uma emulso do polmero

mantendo-o dentro desta soluo ou emulso durante alguns

minutos.

Aps este tempo o molde removido da soluo e seco a

temperatura ambiente ou atravs de calor. Um dos grandes

inconvenientes deste tipo de processamento o difcil

controle da espessura da pea produzida.

8. Termoformao Na termoformao, uma placa de material termoplstico aquecida at amolecer, sendo ento aplicada sobre ou

dentro de um molde no qual recebe a forma desejada. Geralmente esta placa possui uma espessura entre 0,1 e 12

mm e durante o processo utilizada presso ou vcuo.

Os polmeros mais empregados na termoformao so PS, acetato de celulose, PVC, ABS, PMMA, PP e PEAD. Esta

tcnica ideal para produo de peas descartveis, com paredes delgadas ou de grandes dimenses, pois

possibilita a utilizao de moldes de baixo custo. Atravs da termoformao so obtidos artefatos como portas e

compartimentos de ovos de refrigeradores e freezers, copos de caf ou iogurte, brinquedos, partes de mquinas de

lavar pratos, piscinas, embalagens transparentes e peas para indstria automobilstica e aeronutica.

Durante a moldagem, a placa estirada, presa em suportes e submetida a aquecimento at amolecer. Este

aquecimento pode ser feito por contato, convexo ou radiao infravermelha. Atualmente, a radiao infravermelha

o mtodo mais empregado, pois proporciona um aquecimento rpido e homogneo do material, alm de evitar a

danificao de sua superfcie. Em seguida, a placa amolecida puxada ou pressionada para o interior do molde. Se o

lado interno da pea o moldado, o processo chamado de positivo, caso seja o lado externo, dito negativo. Uma

desvantagem da termoformao que somente o lado da pea que entra em contato com o molde formado com

perfeio.

A termoformao pode ser realizada a vcuo, por presso ou mecanicamente.

Na termoformao a vcuo, uma chapa termoplstica presa nas bordas de um molde e aquecida at amolecer. O

ar da cavidade do molde removido por uma bomba de suco, ou seja, aplica-se vcuo em sua parte inferior e a

presso atmosfrica acima da placa fora esta contra o molde fazendo com que adquira a forma da pea. O vcuo na

cavidade do molde mantido at a pea resfriar e tornar-se rgida. A Figura abaixo mostra o processo de

termoformao a vcuo.



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Termoformao a vcuo

A termoformao por presso o processo inverso da termoformao a vcuo. Nesta tcnica, a placa termoplstica

amolecida por aquecimento e presa na borda do molde forada contra o molde pela aplicao de ar comprimido

sobre sua superfcie. O molde possui orifcios de exausto que possibilitam o escape do ar preso em seu interior.

Aps o resfriamento da pea, a presso removida e o material extrado do molde. A termoformao por presso

tem um ciclo de moldagem mais rpido que a termoformao a vcuo, um bom controle dimensional e uma maior

definio das peas.

Termoformao por presso

Na termoformao mecnica ou em moldes combinados, uma chapa presa em uma moldura amolecida por

aquecimento e prensada entre um molde macho (convexo) e um fmea (cncavo) montados sobre uma prensa. O

molde mantido fechado at o plstico resfriar e adquirir a forma desejada. Este processo mais caro que os

anteriores pois necessita de dois moldes e usado na produo em larga escala de painis moldados em chapas de

grande espessura. A Figura a seguir apresenta o esquema de termoformao mecnica.



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Termoformao em moldes combinados

As vantagens da termoformao so a facilidade de produo de peas com paredes finas, o baixo custo de

fabricao dos moldes comparado aos usados em injeo e na produo de peas com grandes reas.

9. Calandragem A calandragem um processo usado na produo contnua de laminados, filmes e revestimentos com espessura

controlada. Inicialmente esta tcnica foi desenvolvida para o processamento de borrachas, mas hoje amplamente

utilizada no processamento de termoplsticos e alguns termorrgidos.

O processo consiste em passar um polmero fundido ou composio polimrica entre uma srie de trs, quatro ou

cinco rolos interligados e aquecidos que comprimem o material sob alta presso. O material processado resfriado

atravs da sua passagem por rolos refrigerados e sai da unidade como um laminado contnuo, em que a espessura

controlada pela abertura entre o ltimo par de rolos e pela velocidade de bobinamento. O processo de calandragem

similar aos rolos utilizados na culinria para fabricar massa de pastis. A Figura abaixo mostra unidades de

calandragem.

Unidades de calandragem



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No caso do processamento de composies polimricas, a mistura realizada em um misturador contnuo ou em

batelada onde os aditivos so cuidadosamente incorporados matriz polimrica antes de passar entre os rolos.

Atualmente, cerca de 80% das linhas de calandragem em operao so especializadas na produo de PVC flexvel.

A calandragem requer um rigoroso controle da temperatura, abertura e velocidade de rotao do rolo. Outras

variveis do processo so a viscosidade do material processado e velocidade do mecanismo de bobinamento.

O aspecto e a qualidade da superfcie do filme ou chapa dependem do tipo de superfcie do ltimo rolo pelo qual

passa o material. Por exemplo, se o ltimo cilindro for rugoso o produto apresentar uma superfcie rugosa.

Portanto, variando-se o ltimo rolo, obtm-se produtos com diferentes aspectos.

10. Fiao Fibras so corpos em que a razo entre o comprimento e as dimenses laterais muito elevada. O processo

industrial para a produo deste tipo de material chamado de fiao. Em geral, este termo empregado quando se

refere a produo de fibras sintticas, mas em alguns casos tambm aplicado a fibras naturais.

Durante o processamento, o polmero slido transformado em uma massa fundida ou solubilizado em um solvente

apropriado que forado atravs dos orifcios de uma placa (matriz), denominada fieira. Existem trs tipos de fiao:

Por fuso,

A seca ,

A mida.

Na fiao por fuso o termoplstico inicialmente aquecido em uma cmara com atmosfera inerte, formando um

fundido viscoso que empurrado atravs da fieira. Os filamentos contnuos obtidos so resfriados sob tenso e

enrolados em uma bobina .Este mtodo usualmente empregado na produo de fibras de polisteres e

poliamidas.

Fiao por Fuso

J na fiao seca, o polmero solubilizado em um solvente produzindo uma soluo concentrada que bombeada

atravs da fieira. A evaporao do solvente solidifica os filamentos viscosos formados, que ento so enrolados na

bobina. Fibras de poliacrilonitrila e acetato de celulose so produzidas por esta tcnica. O processo mostrado na

Figura a seguir.



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Fiao seca

A fiao mida similar fiao seca. O polmero solubilizado e bombeado atravs da fieira, entretanto

solidificado pela precipitao do polmero em um no-solvente.

Fiao mida

Por exemplo, uma soluo de poliacrilonitrila em DMF aps passar pela fieira precipitada em gua, enquanto o

tolueno utilizado para provocar a precipitao de uma soluo de triacetato de celulose solubilizado em uma

mistura de cloreto de metileno e lcool. As fibras de rayon viscose (celulose regenerada) so obtidas por esta

tcnica. Neste caso, a soluo aquosa alcalina de xantato de celulose que passou pela fieira solidificada ao entrar

em contato com uma soluo cida, ou seja, ocorre uma reao de neutralizao. O celofane obtido da mesma

forma que o rayon viscose, sendo apenas necessria a modificao do formato da matriz.



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Referncias bibliogrficas Apostila CBIP- Curso Bsico Intensivo De Plstico, realizao: jornal do plstico e Riopol

CALLISTER, W.D. Cincia e Engenharia de Materiais: uma introduo, 5ed., Rio de Janeiro, LTC

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Mano, E.B. Polmeros como Materiais de Engenharia So Paulo: Edgard Blcher. 1991.

Mano, E.B. Introduco a Polmeros So Paulo: Edgard Blcher. 1985.

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Canevarolo Jr, S. V. Cincia dos Polmeros. Editora Artiliber: 2001.

VAN VLACK, L. Princpios de Cincias dos Materiais, So Paulo, Edgard Blucher, 2004

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