Estudo da transferência de calor em processo contínuo de vulcanização. - Armando, Natália de Oliveira (2024)
As propriedades mecânicas de um perfil de borracha extrudado e o seu desempenho dependem fortemente das condições do processo de vulcanização. Estudou-se então um forno contínuo (também comumente conhecido como túnel de vulcanização) a fim de se obter um modelo capaz de combinar e simular o comportamento térmico e químico de uma peça. Estes fenômenos estão diretamente ligados às variáveis que são condicionadas à posição ao longo do túnel, do tempo de residência no interior deste e da homogeneidade do composto. Por se tratar de um sistema complexo em escala industrial, o trabalho visou a utilização de instrumentos e software comuns e disponíveis no dia a dia de um técnico/engenheiro(a) de uma planta, tais como Reômetro e Microsoft Excel® para a realização da modelagem e simulação. Incialmente, coletaram-se dados da operação industrial cujo tratamento forneceu parâmetros para os estudos de modelagem e simulação. Numa segunda etapa, modelou-se o sistema e implementou-se um procedimento de cálculo do campo de temperaturas e do grau de cura do perfil de borracha, a partir de um modelo térmico considerando os mecanismos de condução, convecção e radiação térmica e de um modelo fenomenológico de cinética de cura. Os modelos térmico e cinético representaram de forma confiável o processo de vulcanização do forno contínuo, confirmando-se através da análise experimental do processo bem como de resultados obtidos na literatura. Configurou-se, assim, uma ferramenta para o gerenciamento de um processo industrial com boa confiabilidade na avaliação de produtividade de túneis de vulcanização e correlatos.