Análise de tensofissuramento em frascos soprados de polietileno de alta densidade para a indústria de domissanitários via data visualization

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Hallmann, Lucas Miguel
• Orientador(a): Santana, Ruth Marlene Campomanes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Embalagem de polietileno; Polietileno de alta densidade; Resistência dos materiais; Polímeros : Deformação
• Palavras-chave em Inglês: Stress-cracking; Domissanitary; Polyethylene; Packaging
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/271973

Com o avanço da tecnologia química e logística de distribuição de produtos, a manufatura de embalagens se tornou um negócio lucrativo. Para os produtos domésticos, o PEAD é amplamente utilizado devido às suas propriedades físicas, químicas e disponibilidade de matéria-prima. Embalagens são importantes não apenas para proteger produtos e facilitar o transporte, mas também como ferramenta de marketing e para proteger usuários de produtos tóxicos. No entanto, as embalagens podem sofrer problemas de stress cracking, comprometendo sua estrutura e causando perda de produto ou contaminação. Para avaliação desse problema e mapeamento de fragilidades em frascos de polietileno, foi utilizado o teste de tensofissuramento, no método de tiras dobradas (bent strip test). Com relação aos fluídos no teste, foram utilizados o Igepal CO-630, etilenoglicol, detergente, hipoclorito de sódio e o peróxido de hidrogênio. Ainda foram realizadas caracterizações através das análises de DSC, TGA e FTIR. Também foram utilizadas técnicas de modelagem utilizando data analytics (análise de dados) e data visualization (visualização de dados). Os resultados demonstram discrepâncias entre os comportamentos de fratura entre os fluídos padronizados para análise, como igepal e etilenoglicol, e os fluídos domissanitários. A categoria de fluídos padronizada e não-padronizada apresentaram diferenças significativas, seja no tipo de dano, velocidade, intensidade ou região afetada. Internamente, as próprias categorias de fluido não se comportam de maneira similar. O etilenoglicol tem dano mais extensivo e generalizado nas amostras, enquanto o igepal é mais concentrado e lesivo. Em contrapartida, o peroxido de hidrogênio é o mais rápido dos domissanitários a apresentar danos, seguido pelo hipoclorito de sódio e depois pelo detergente. Sendo o detergente o fluído mais danoso, considerando que causou fraturas completas na estrutura do frasco. Segundo resultados das análises instrumentais, o TGA demonstrou que houve alterações na degradação das amostras após teste quando comparadas com amostras virgens. Já o DSC demonstrou pequenas alterações de cristalinidade e o FTIR confirmou o entendimento dos resultados dos comportamento destacados nas outras caracterizações e detalhou como cada amostra reagiu em cada fluido. O dano predominante foram as microfissuras na região de linha de fechamento do molde. Finalmente, foi obtido um mapeamento completo das fragilidades dos frascos em todos fluídos utilizados e o comportamento do ataque deles as estruturas.