
O vidro possui várias utilidades pelas suas
propriedades fisico-química, elevada
resistência ao ataque químico, eficiência
como isolante elétrico, entre outras
aplicações. O vidro é material quebradiço ,
portanto existem técnicas para reforçá-lo
afim de que possamos melhorar suas
características como ocorre com a fibra de
vidro por exemplo.

Ninguém sabe ao certo como e quando o
vidro surgiu. Uma das referências mais
antigas encontram-se com Plínio , que conta
sua descoberta com mercadores fenícios que
estavam cozinhando num vaso areia e algum
álcali e que chamou atenção dos mercadores
pelos resultados e levou-os a tentativa de
reproduzi-los. Já em 6000 ou 5000 a.C. os
egípcios fabricavam falsas gemas de vidro

O vidro de janela é mencionado no ano 290
d.C.. O cilindro do vidro de janela soprado foi
inventado por um monge , no século XII.
Durante os tempos medievais, Veneza tinha
monopólio de centro das indústrias de vidro.
Somente no século XV o uso do vidro o uso
do vidro de janela se tornou geral. Até o
século XVI não se fabricava vidros na
Alemanha e Inglaterra.

As fábricas de vidro nos Estados Unidos ,
forma fundadas em 1608 na Virgínia e em
1639 em Massachussets. Durante mais de 3
séculos a partir destas datas , os processos
eram todos manuais e empíricos. Do ponto
de vista químico , a única melhoria durante
este período limitou-se à purificação das
matérias primas e um aumento da economia
com combustíveis

Em 1914 foi desenvolvido na Bélgica o
processo Fourcault de fabricação contínua
das folhas de vidro. Durante os 50 anos
seguintes , os engenheiros e cientistas
efetuaram modificações no processo de
fabricação da folha. Estes esforços levaram ao
modelo atual de fabricação

O mercado de vidros planos no país tem
início na fabricação dos diversos tipos de
chapa, passa pela rede distribuidora e
processsadora, que o prepara para a
comercialização , segue a tabela de dados de
acordo com a ABRAVIDRO



Vidro de sódio e cálcio:
Aplicação: Embalagens em geral: garrafas, potes
e frascos
Vidro plano: indústria automobilística,
construção civil e eletrodomésticos
Borossilicatos:
Aplicação: Utensílios domésticos resistentes a
choque térmico
Vidros de chumbo:
Aplicação: Copos, taças, cálices, ornamentos,
peças artesanais (o chumbo confere mais brilho
ao vidro).

Vidros para embalagem:
Potes para alimentos, frascos e garrafas para
bebidas, produtos farmacêuticos, higiene pessoal
e mais incontáveis outras aplicações: a utilização
do vidro para embalagens é uma das mais
antigas e freqüentes aplicações para o vidro. Por
ordem de consumo, a maior utilização é a do
setor de bebidas, principalmente com cervejas,
seguida pela indústria de alimentos e, logo após,
produtos não alimentícios, sobretudo
farmacêuticos e cosméticos.



Vidros domésticos:
São aqueles usados em utensílios como louças de
mesa, copos, xícaras, e objetos de decoração
Vidros planos:
Os chamados vidro planos, fabricados em chapas,
são consumidos principalmente pela construção civil,
seguida pela indústria automobilística e moveleira,
depois na produção de espelhos e um pequeno
percentual para múltiplas outra aplicações. Além dos
vidros translúcidos, um outro tipo de vidro plano,
chamado impresso ou fantasia, atende, em menor
quantidade, também o mercado da construção civil.
Vários outros setores vêm aumentando seu consumo
de vidro, como a indústria moveleira e o dos
eletrodomésticos da chamada linha branca, como
fogões, geladeiras, microondas etc

Vidros especiais:
São vidros com composições e características
especiais, adequadas a necessidades muito
específicas de utilização, como os usados na
produção de cinescópios para monitores de
televisão e computadores, bulbos de
lâmpadas, garrafas térmicas, fibras óticas,
blocos oftálmicos, blocos isoladores e até
tijolos de vidro.
Ano
Faturamento Capacidade Investimento
em milhões de produção em milhões
de R$
em mil
de US$
toneladas
Exportações
em milhões
de US$
2003
968
1050
66
92
2004
998
1240
63
115
2005
1033
1240
21
138
2006
1095
1240
25
139
2007
1183
1240
37
141
2008
1278
1280
230
130


Areia : para a manufatura do vidro deve ser
quase que de quartzo puro. O teor de ferro
não deve exceder 0,45% e para vidros óticos
0,015% pois o ferro não tem efeito benéfico
para a coloração. O SiO2 tem a função
vitrificante
O óxido de sódio (Na2O) provém
principalmente da barrilha (Na2CO3). Outras
fontes podem ser o bicarbonato de sódio,
sulfato de sódio, nitrato de sódio.


As fontes de cal (CaO) são o calcário e dolomita
calcinada (CaCO3.MgCO3) ; esta última introduz MgO
no banho, garante resistência ao vidro para suportar
mudanças bruscas de temperatura e aumenta a
resistência mecânica.
Os felspatos tem fórmula geral R2O.Al2.6SiO2, onde o
R2O representa o Na2O ou K2O , pois são baratos ,
puros e fusíveis. A função na formulação é dar
resistência mecânica ao vidro
O bórax , como ingrediente menor, fornece ao vidro o
Na2O e o óxido bórico. Embora seja raramente
utilizado em vidro plano , o vidro de bórax tem índice
de refração maior que qualquer outro conhecido e
que se torna um vidro ótico valioso


Sulfato de sódio, há muito tempo aceito
como ingrediente secundário , além de outros
sulfatos, como o de amônio, bário, são
encontrados em todos os tipos de vidro, ele
remove a prejudicial espuma no banho de
vidro.
Sucata de Vidro: é o vidro provenientes de
sobras de produção como rebarbas, rebarbas,
refugos


Os vidros silicatos alcalinos são os únicos a
dois componentes que tem valor comercial , a
sílica e a barrilha são fundidas e o produto
são os silicatos de sódio, cuja fórmula é
Na2O.SiO2 até 4 moléculas de óxido de sílica
Os vidros de sódio e cálcio é o que se fabrica
em maior quantidade , vasos de todas as
espécies, vidro de automóvel, vidros planos.
A formulação varia de CaO (10 a 13%) e Na2O
(13 a 16 %), sendo que a sílica SiO2 (70 a 74%)


Vidros de chumbo são de grande importância em
trabalhos óticos, com elevados teores de chumbo
até 92%. Usam-se grandes quantidades deste
vidro na construção de bulbos de luz, nos tubos
de lâmpadas neons, graças a grande resistência
elétrica do vidro
Vidros de Borossilicatos contém usualmente
cerca de 13 a 28 % de B2O3 e 80 a 87 % de sílica,
são utilizados em laboratório, travessas de
cozinha, isoladores de alta tensão, devido a
grande resistência ao choque, estabilidade
química excelente.
As reações químicas são:
1- Na2CO3 + aSiO2
Na2.aSiO2 + CO2
2- CaCO3 + bSiO2
CaO.bSiO2 + CO2
3- Na2SO4 + cSiO2
Na2O.cSiO2 + SO2+CO

A última reação pode ocorrer como nas
equações 4, 5 e 6:
4- Na2SO4 + C
Na2SO3 + CO
5- 2Na2SO4 + C
2Na2SO3 + CO2
6- Na2SO3 + cSiO3
Na2O.cSiO2 + SO2




As reações descritas não são razões molares
A razão pode ser do tipo 1 Na2O/1,8 SiO2
Não existem no vidro compostos químicos ,
pois o material é essencialmente uma mistura
sólida amorfa dos vários componentes
O vidro transparente colorido é essencial e é
produzido em centenas de cores. O vidro
colorido podem ser de três tipos:
1- a cor provocada pela absorção de certas
frequências da luz por agentes em solução do
vidro, os mesmos são os óxidos dos
elementos de transição, como Ti, Cr, Mn, Fe,
Co, Ni, Cu. Por exemplo o NiO dissolvido nos
vidros de chumbo imprime-lhe a coloração
castanha, mas num vidro de potássio uma
coloração violeta-azulada

Nos vidros de potássio , o óxido de cromo
provocam colorações que vão desde o verde
até o alaranjado
2- A coloração é produzida por partículas
coloidais precipitadas , num vidro inicialmente
incolor , mediante tratamento térmico. O
exemplo clássico é o ouro coloidal que
incorporado leva à formação do vermelho rubi
3- A coloração é produzida por partículas
microscópicas ou um pouco maiores , que
podem ter coloração própria como os
vermelhos de selênio (SeO2) usados em sinais
de luminosos de trânsito
Os procedimentos para fabricação podem ser
divididas em 4 fases distintas :
1- Fusão



Existem dois tipos de fornos de cadinho (até
2 toneladas) e o forno tanque como no
exemplo anterior, constituído de tijolos
refratários com capacidade de até 1.400 ton
de vidro fundido.
O mais utilizado na indústria são os fornos
regenerativos e operam em dois ciclos, com
duas câmaras de regeneração. As fumaças da
combustão , depois de ceder calor ao vidro
fundido , descem por uma camada de
empilhamento cerâmico atingindo até 1.538 °
C
Simultaneamente o ar pré-aquecido ao passar
pela outra câmara de regeneração ,
previamente aquecida e é então misturado com
o gás combustível inflamado resultando uma
chama mais quente que é formada com gás
com um ar sem o pré-aquecimento. Em
intervalos de 20 a 30 minutos o fluxo de ar é
invertido e a entrada é feita pelo lado oposto
2- Conformação: o vidro pode ser conformado
em máquinas
apropriadas ou à mão. Durante este período o
vidro se transforma de líquido viscoso em
sólido límpido.
O ajuste das máquinas é fator primordial e um
desafio para os engenheiros cada vez mais
melhorar seu processo


3-Recozimento é manter o vidro após a
conformação acima de uma temperatura
crítica
4- Acabamento : limpeza, esmerilhamento,
retirar as rebarbas



A partir das fases do processo , montar
fluxograma de processo
Verificar os pontos críticos da operação e o
que implicaria em perdas de produção e
processo
Monte o P&I do processo e quais controles
seriam necessários?
Os peixes capturados pelos homens podem ser
transformados em farinha de peixe , esta pode
ser utilizada como ração. O uso direto da
farinha de peixe aumenta significativamente a
eficiência da cadeia alimentar. Entretanto, o
concentrado de farinha de peixe é usado como
fonte suplementar de proteína alimentar. No
processamento do peixe , após a extração do
óleo, a torta do peixe é secada em secadores
de tambor rotativo, moída finamente e
empacotada.
O produto resultante contém 65% de proteína.
Em um certo lote de torta de peixe contendo
80% de água, 100 Kg de água foram removidos
e constatou-se que o teor de água na torta de
peixe era de 40%. Calcule o peso de torta de
peixe originalmente colocada no secador
Download

Indústria do Vidro