Estudo da combinação de diâmetros de esferas de óxido de zircônio para otimização do processo de moagem de concentrados industriais base solvente

Abstract

O presente estudo objetiva investigar os efeitos do tamanho de esferas utilizadas no processo de moagem de concentrados e da combinação destes tamanhos na eficiência do processo de moagem de um concentrado de pigmento laranja, base solvente, utilizado em tintas industriais. O Projeto Tecnológico possui caráter extensionista e foi desenvolvido em parceria com uma indústria de tintas, que tem como necessidade de melhoria, a otimização dos processos de moagem em termos de tempo de processo. A metodologia desenvolvida envolveu a preparação de um concentrado aldeídico com alto teor de pigmento laranja de molibdênio, que foi disperso em cowles e moído em moinho vertical, em escala laboratorial. Foram utilizadas esferas de três diâmetros diferentes (0,8 mm, 1,0 mm e 1,2 mm), tanto individualmente quanto em combinações, para avaliar a eficiência da moagem. A medida de eficiência dos processos se deu através de análises de granulometria e força de tingimento, utilizando grindômetro e espectrofotômetro por reflexão. Análises complementares de granulometria serão realizadas em breve para comparar o a precisão do grindômetro com um analisador de tamanho de partículas por difração de raios x. Os resultados mostraram que a combinação de diferentes diâmetros de esferas resultou em uma moagem mais eficiente, reduzindo o tamanho das partículas de pigmento e aumentando o poder tintorial dos concentrados. Especificamente, a amostra que utilizou uma combinação de esferas com maior quantidade do tamanho de 0,8 mm apresentou os melhores resultados, com uma distribuição mais uniforme das partículas e maior força de tingimento. O estudo mostrou que a combinação dos tamanhos das esferas de moagem tem um impacto significativo na eficiência do processo de produção. A otimização do processo de moagem, portanto, apresenta-se como uma estratégia eficaz para aprimorar a produção de concentrados de pigmento, oferecendo benefícios relevantes para a indústria de tintas. Este estudo pode servir como base para futuras pesquisas que explorem a aplicação desta metodologia em outros tipos de pigmentos e resinas, visando validar a os resultados obtidos.

This work aims to investigate the effects of the size of spheres used in the milling process of concentrates and the combination of these sizes on the efficiency of the milling process of an orange pigment concentrate, solvent-based, used in industrial paints. The Technological Project has an extensionist character and was developed in partnership with a paint industry, which has a need for improvement in optimizing the milling processes in terms of process time. The developed methodology involved preparing an aldehyde-based concentrate with high molybdenum orange pigment content, which was dispersed in a Cowles blade and milled using a vertical mill at a laboratory scale. Beads of three different diameters (0.8 mm, 1.0 mm, and 1.2 mm) were used, both individually and in combinations, to assess milling efficiency. Efficiency was measured through granulometry and tinting strength analyses, utilizing a grindometer and a reflectance spectrophotometer. Additional granulometry analyses will be conducted to compare the precision of the grindometer with a particle size analyzer using X-ray diffraction. The results demonstrated that the combination of different bead diameters led to more efficient milling, reducing the pigment particle size and increasing the tinting strength of the concentrates. Specifically, the sample using a combination with a higher proportion of 0.8 mm beads showed the best results, with a more uniform particle distribution and greater tinting strength. The study revealed that the combination of milling bead sizes has a significant impact on production process efficiency. Therefore, process optimization appears to be an effective strategy for enhancing pigment concentrate production, offering relevant benefits to the paint industry. This study may serve as a foundation for future research exploring the application of this methodology to other types of pigments and resins, aiming to validate the obtained results.