Neste case de sucesso, iremos abordar:
- O desejo de uma empresa de obter a produção em grande escala de um novo produto;
- O problema encontrado na transição do laboratório para a indústria;
- O levantamento de hipóteses durante o projeto realizado pela Propeq;
- A entrega de possíveis medidas propostas para solucionar a situação.
Em meados de 2020, a Propeq entrou em contato com uma das grandes empresas do setor químico do país. Dentre seus produtos, se encontram a linha de adesivos e selantes químicos. Após algumas conversas, identificou-se uma dor a respeito de um novo adesivo muito promissor que desenvolveram. Este obteve sucesso a nível laboratorial e passou em diversos testes de qualidade. Contudo, na escala industrial, o cliente se deparou com uma reação de polimerização indesejada.
Essa reação de polimerização, que deveria ocorrer apenas durante a aplicação do produto final, mostrava indícios de estar se iniciando de forma precoce durante as etapas de produção, mais especificamente durante a mistura dos componentes em um tanque e em seu envase. Dessa forma, a fabricação em grande escala se encontrava tecnicamente inviável, uma vez que o produto polimerizado precocemente não poderia ser envasado.
A partir dessa situação, definimos como objetivo do projeto o levantamento de hipóteses que expliquem as possíveis causas da polimerização. Dessa forma, seriam propostas medidas de remediação, visando que a empresa pudesse, futuramente, produzir o novo produto em escala fabril.
Desenvolvimento do Plano de Remediação da Polimerização
Após a identificação do problema do cliente e a definição do escopo projeto, foi formada uma célula com os membros responsáveis por sua execução. A primeira etapa do Plano de Remediação da Polimerização constituiu-se de um estudo prévio das informações fornecidas pelo cliente (sempre sob um termo de sigilo e confidencialidade). Dentre elas, destaca-se a formulação e o processo de fabricação utilizados, tanto no laboratório, como na indústria.
Após a análise das informações já possuídas, prosseguiu-se para a segunda etapa do projeto. Nela, primeiramente, realizou-se um estudo acerca dos componentes presentes na formulação do produto, a fim de averiguar as interações e possíveis reações que ocorrem entre eles. Definiu-se, assim, aqueles que poderiam influenciar na polimerização.
Depois, focou-se na tentativa de encontrar um modelo teórico que se encaixasse no mecanismo reacional que o produto possuía. Por ser um adesivo desenvolvido pela empresa e, portanto, de alta especificidade, não é possível definir exatamente qual é esse mecanismo. Contudo, a partir da consulta literária e também com o auxílio de docentes da Faculdade de Engenharia Química e do Instituto de Química da Unicamp, foi possível chegar a uma aproximação mais precisa.
Todas essas pesquisas permitiram com que fosse possível levantar hipóteses para a ocorrência da reação precoce. Estas foram: temperatura elevada, contato com a umidade, pH, componentes de alta reatividade e influência da mudança de escala, realizada sem um estudo de scale-up – o que reforça sua importância nessas situações. Por fim, afunilou-se nas três hipóteses consideradas de maior relevância – temperatura, umidade e mudança de escala – e que a Propeq possuía experiência para aprofundar a solução.
Solução Proposta – Diversidade e Embasamento
Na terceira etapa, ocorreu de fato a proposição de medidas que poderiam remediar os fatores principais afunilados previamente. A definição de tais medidas contou, como anteriormente, com uma pesquisa bibliográfica minuciosa na literatura. Utilizou-se livros de referência e artigos científicos, cujo acesso foi mais facilmente permitido devido ao acervo disponível pela Universidade. Além disso, novamente ocorreu a consulta dos professores para auxiliar nessa proposição e para validar as medidas escolhidas.
Por fim, a última etapa se constituiu da entrega de um Relatório Final para nosso cliente. Este continha um resumo de todas as informações pesquisadas ao longo de todo o projeto, com um destaque para as medidas de remediação propostas. A Propeq, nesse sentido, busca dar diferentes opções para que o cliente pudesse atacar o problema. Entretanto, também levou-se em conta a realidade do sistema fabril já existente. Dessa forma, seria possível escolher uma solução sem que houvesse a necessidade de maiores investimentos, caso a empresa assim desejasse.
Além disso, uma planilha automatizada elaborada pela própria célula do projeto foi entregue aos clientes. Nela, estavam contidos os cálculos referentes às trocas de temperaturas que ocorriam na etapa de mistura dos componentes. Estes serão de grande importância para que se possa aproximar qual a quantidade de calor a ser retirada durante o processo. Destaca-se também os cálculos para que um novo agitador pudesse ser escolhido pela empresa, uma vez que a agitação da mistura foi um fator deficiente, não corrigido na mudança de escala.
Dessa forma, a Propeq apresentou uma gama de soluções para que o cliente pudesse corrigir os pontos que poderiam estar influenciando na reação indesejada de polimerização na síntese de seu produto. Direciona-se, assim, para que a viabilidade técnica de sua produção seja possibilitada.
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