METODOLOGIA ESTATÍSTICA PARA ANÁLISE DE FORNOS DE CURA DE VERNIZ POR ULTRAVIOLETA

Autores

  • Daniel da Cunha Ribeiro Universidade Federal do Espírito Santo http://orcid.org/0000-0003-3690-1938
  • Fabio Soares Loyola Programa de Pós-Graduação em Energia
  • Taisa Shimosakai de Lira Programa de Pós-Graduação em Energia
  • Marcelo Silveira Bacelos Programa de Pós-Graduação em Energia

Resumo

Normalmente, o processo de cura em painéis envernizados em escala industrial é feito por meio de lâmpadas ultravioleta (UV) alojadas em fornos. Estes fornos controlam a dosagem de potência e possuem mecanismos ajustáveis de ventilação para retirada de ar quente de seu interior, além de controle de transporte dos painéis até sua cavidade. Na fase de processamento da cura, os ajustes entre os três fatores que caracterizam o forno são importantes. Este trabalho tem o objetivo de avaliar o efeito da potência de irradiação, velocidade de transporte dos painéis e velocidade de ventilação sobre a temperatura do filme de verniz com uso de método estatístico descritivo. Os fatores foram levantados preliminarmente, em planta de produção industrial de cura de painéis de MDF. Para definir a faixa de potência irradiada, velocidade de transporte e ventilação, foram coletadas três medidas para cada nível e adotado o valor médio. O instrumento usado para medir a potência foi o radiômetro EIT Power Puck II UV modelo digital, para a velocidade de transporte foi o tacômetro minipa modelo MDT-2238B e para velocidade de ventilação o anemômetro digital da marca minipa modelo MDA-20. Neste estudo, adotou-se as faixas entre 170W/cm² à 330W/cm² para potência, para velocidade de transporte entre 10m/min à 22m/min, e para velocidade de ventilação entre 18m/s à 31m/s todos com pontos intermediários. Foi preciso elaborar matriz planejamento com três fatores e três níveis perfazendo 27 experimentos, utilizado o software Statistica versão 10. Os principais resultados deste trabalho mostraram que o efeito da radiação é cinco vezes maior em relação aos efeitos dos demais fatores, logo provocou aumento significativo da temperatura do filme. Já os efeitos da convecção e velocidade de transporte são inversamente proporcionais ao aumento térmico do filme. Com 95% de confiança, a equação modelo é capaz de prever as variações de temperatura em acordo com faixa dos fatores adotados.

Biografia do Autor

Daniel da Cunha Ribeiro, Universidade Federal do Espírito Santo

Professor do curso de Engenharia de Petróleo da UFES, é lotado no Departamento de Engenharias e Tecnologia. Atua na área de escoamento de fluidos em tubos e meios porosos aplicados a produção de petróleo.

Referências

ALMEIDA, H. Tintas UV – Cura por UV alia produtividade alta com menor gasto de energia. https://goo.gl/EhgDoW 15 de abril de 2011 (acessado em 02/05/18).

ASTM D3359-17, Standard Test Methods for Rating Adhesion by Tape Test, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.

CARRASCO, E. V. M., CALDAS, R. B., OLIVEIRA, A. L. C., FAKURY, R. H. Análise numérica da transferência de calor em madeiras brasileiras em situação de incêndio. Cerne, Lavras, 16 (julho), Suplemento, 58-65, 2010.

CIOFINI, D., OUJJA, M., CAÑAMARES, M. V., SIANO, S., CASTILLEJO, M. Spectroscopic assessment of the UV laser removal of varnishes from painted surfaces. Microchemical J., Vol. 124, p.792–803, 2016.

CUENCA, R. Será que curou? Revista Tecnologia Gráfica, n.78, 2011.

FRAGATA, F., AMORIM, C. C., ORDINE, A. P. Desempenho de tintas de acabamento frente às radiações ultravioleta, UVA e UVB, e condensação de umidade. Corrosão e Proteção de Materiais. Vol. 29, n.3, p.91-98, 2010.

GAO, C., HAN, S., ZHANG, D., WANG, B., WANG, C., WU, Y., LIU, Y. Facile preparation of UV-cured films from waterborne unsaturated polyester via click reaction. Progress in Organic Coatings, Vol. 124, p.232-239, 2018.

MAGNONI, F., RANNÉE, A., MARASINGHE, L., EL-FOUHAILI, B., ALLONAS, X., CROUTXÉ-BARGHORN, C. Correlation between the scratch resistance of UV-cured PUA-based coatings and the structure and functionality of reactive diluents. Progress in Organic Coatings, Vol. 124, p.193–199, 2018.

MARTINS, V. J. Entenda detalhes da cura UV. Revista da madeira, n. 126, 2011.

MIRANDA, L. L., ZIVIANI, M., JÚNIOR, F. B. Modelagem matemática do processo do forno de reaquecimento wb2 da ltq da Acesita. Tecnologia em Metalurgia e Materiais, Vol. 3, n.2, 2007.

PAOLI, M. A. Degradação e Estabilização de Polímeros, 2 ª ed. Rio de Janeiro: Artliber, 2009.

PUTRANTO, A., CHEN, X. D., WEBLEY, P. A. Application of the reaction engineering approach (REA) to model cyclic drying of thin layers of polyvinyl alcohol (PVA)/glycerol/water mixture. Chemical Engineering Science, Vol. 65, n.18, p.5193-5203, 2010.

RUIZ, C. S. B., MACHADO, L. D. B. Influência da taxa de dose e da velocidade de processo na cura de revestimentos por radiação UV/EB. VI National Meeting on Nuclear Applications - International Nuclear Atlantic Conference, Rio de Janeiro, Brazil, August 11-16, 2002.

RODRIGUES, M. R., NEUMANN, M. G. Fotopolimerização: princípios e métodos. Polímeros Ciência e Tecnologia, Vol. 13, n.4, p.276-286, 2003.

SAKIN, M., KAYMAK-ERTEKIN, F., ILICALI, C. Convection and radiation combined surface heat transfer coefficient in baking ovens. Journal of Food Engineering, Vol. 94, n.3–4, p.344–349, 2009.

SATIT, P. Computational Fluid Dynamic (CFD) Modeling and Validation of Temperature Distribution in the Infrared Oven. PhD Thesis, Heriot-Watt University, Edinburgh, UK, 2010.

VISIONCURE UV & IR TECHNOLOGY Boletim Técnico 018 - Dimensionamento do Sistema de refrigeração UV a ar, 2014.

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Publicado

2020-03-22

Edição

Seção

Artigos