Search

Submitted by Ana Maria de Sousa Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2021-11-22T12:27:38Z No. of bitstreams: 1 DM_RubenCosta_2021_MEM.pdf: 10975052 bytes, checksum: d9f92e54025a8fc673ed2f203bec7e24 (MD5) Approved for entry into archive by Ana Maria de Sousa Rebelo (amsr@isep.ipp.pt) on 2021-11-22T12:28:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DM_RubenCosta_2021_MEM.pdf: 10975052 bytes, checksum: d9f92e54025a8fc673ed2f203bec7e24 (MD5) Made available in DSpace on 2021-11-22T12:28:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_RubenCosta_2021_MEM.pdf: 10975052 bytes, checksum: d9f92e54025a8fc673ed2f203bec7e24 (MD5) Previous issue date: 2021

Mestrado em Engenharia Física O presente trabalho tem como objetivo aplicar a tecnologia laser para desenvolver um método alternativo à correção de defeitos em peças cerâmicas fabricadas pela empresa Sanindusa. No tratamento tradicional, a empresa recorre ao recozimento da totalidade da peça cerâmica com o objetivo de reparar defeitos com dimensões reduzidas, na ordem dos mm2, estando associados elevados consumos energéticos. Neste trabalho é apresentado um estudo recorrendo à tecnologia laser de CO2. Numa primeira fase do trabalho foi estudado o efeito da radiação laser no vidrado base usada pela Sanindusa como material de reparação, variando potências, áreas de interação da radiação laser e tempos de tratamento. O estudo realizado permitiu definir os parâmetros que conduzem ao melhor resultado: 55W com um tempo de interação de 6:40min. No entanto, com o aumento da área de interação, verificou-se uma melhor homogeneização entre as superfícies do vidrado base com o vidrado da peça, verificando-se que os melhores resultados eram obtidos para 70W com área de interação de 56,75mm2. Não obstante estas condições conduzirem a resultados promissores, todas as situações conduziam ao desenvolvimento de uma fissura circular em torno do defeito, resultante dos elevados gradientes térmicos causados pela radiação laser. Foi então explorado o uso de uma mesa elevatória que permite variar a área de interação durante o ciclo de tratamento. Verificou-se que para uma diminuição da área com velocidades de 0,2 e 0,3 mm.s-1, era possível reduzir o aparecimento de fissuras no seu interior e que a fronteira entre o defeito e o vidrado da peça era ainda mais homogénea. No entanto, como a fissura circular continuava a surgir, realizou-se um novo estudo recorrendo a novos materiais com o objetivo de reduzir a potência laser necessária para fundir o material e desse modo reduzir as tensões térmicas. Os materiais estudados além de não permitirem reduzir significativamente a potência do laser também não mostravam compatibilidade com o vidrado da peça cerâmica, ao contrario do que acontecia com o vidrado base. Com o objetivo de encontrar uma nova solução, foi desenvolvido um sistema que permite acoplar uma lâmpada de radiação infravermelha ao sistema laser, de forma a minimizar os gradientes térmicos causados pelo laser no tratamento com o vidrado cerâmico. O estudo efetuado com este novo setup, permitiu reduzir a potência do laser necessária ao tratamento para valores da ordem dos 60W e mostrou, que as fissuras circulares eram efetivamente minimizadas. This dissertation aims to use laser technology to develop an alternative correction method for ceramic defects in Sanindusa’s products. Traditionally, the company completely re-fires the ceramic piece in order to correct small defects with only a few mm2. This represents an high energy consume. This dissertation presents a study based on CO2 laser technology. Firstly, the effect of the laser radiation on a base glaze used by Sanindusa was studied, with variations in power, areas of radiation interaction and duration. The study allowed to define the parameters that lead to the best result: 55W with a period of interaction 6:40min. However, in a larger interaction area, a better homogenization between the surface of the base glaze and the piece’s glaze was found. This means that the best results were found for 70W in an interaction area of 56,75mm2. Despite these conditions showing promising results, all situation led to the development of a circular crack around the defect, consequence of the elevated thermal gradients caused by laser radiation. The use of an elevator table that allows variation in the interaction area during the cycle of treatment was then explored. It was observed that, for a reduction of the area with speeds of 0,2 and 0,3mm.s-1, it was possible to reduce the cracks in the interior and that the frontier between the defect and the glaze was even more homogenous. However, since the circular crack continued appearing, a new study was done using new materials with the purpose of reducing the laser power necessary to melt the material and reduce thermal tensions. Besides not allowing to significantly reduced the laser power, the studied material not shows compatibility with the ceramic piece’s glaze, unlike what happened with the base glaze. In order to find a new solution, a system was developed and add an infrared radiation lamp to the laser system. This would minimize the thermal gradients caused by the laser treating the ceramic glaze. This new setup allowed to reduce the laser power to values around 60W and shows that the circular cracks were effectively minimized.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-10T13:17:45Z No. of bitstreams: 1 PAULA SIMONE SOARES DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2261838 bytes, checksum: 5b33d306d5194e626b13402878abf44d (MD5) Made available in DSpace on 2018-07-10T13:17:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULA SIMONE SOARES DE MEDEIROS - DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2015.pdf: 2261838 bytes, checksum: 5b33d306d5194e626b13402878abf44d (MD5) Previous issue date: 2015-02-12 Capes As indústrias de beneficiamento e transformação de minérios geram quantidades bastante significativas de resíduos e atualmente existe uma preocupação mundial com a contaminação do meio ambiente. Os custos de disposição de resíduos e tratamentos de efluentes de forma ambientalmente correta são elevados, o que tem motivado muitas pesquisas sobre reciclagem desses resíduos para uso como matérias primas cerâmicas. Dentro desse contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a incorporação do resíduo do beneficiamento de quartzito para uso como matérias prima cerâmicas em substituição parcial aos materiais não-plásticos (quartzo e feldspato), para produção de louças sanitárias. Inicialmente as matérias primas convencionais e alternativas (resíduo de quartzito) foram submetidas a uma caracterização físico-mineralógica através das seguintes técnicas: análise granulométrica por difração a laser (AG), difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (EDX), análises térmicas (DTA, TG). Após caracterização foram formuladas barbotinas sem e com resíduo nos percentuais de 2, 4 e 6%, e posteriormente avaliadas suas propriedades reológicas. Após preparação da massa foram conformados corpos de prova pelo processo de colagem, em seguida submetidos a etapa de queima a temperatura de 1.200ºC em forno contínuo e forno intermitente. Após queima foram determinadas as propriedades físicomecânicas: absorção de água; porosidade aparente; perda ao fogo, ensaio mecânico de flexão em três pontos e retração linear. Os resultados evidenciaram que o resíduo de quartzito poderá ser utilizado em até 6% em massa cerâmica para produção em louça sanitária, sendo que os melhores resultados foram para os corpos cerâmicos sinterizados em forno contínuo. The beneficiation and mineral processing industries generate significant quantities of waste and there is a global concern with environmental contamination. The waste disposal cost and treatments are high, which has motivated much research on recycling of this waste for use as ceramic raw materials. In this context, this work aims to evaluate the incorporation of quartzite processing of waste for use as raw material ceramics in partial substitution of non-plastic materials (quartz and feldspar) for the production of sanitary wares. Initially materials conventional and alternatives (quartzite residue) were subjected to physical and mineralogical characterization using the following techniques: particle size analysis by laser diffraction, X ray diffraction, X ray fluorescence, thermal analysis. After characterizations, the slurries were formulated with and without residue in percentage of 2, 4 and 6%, and then their rheological properties were evaluated. After conformation, test specimens were firing at temperature of 1200 °C in continuous and intermittent furnace. After firing were determined physical and mechanical properties: water absorption; porosity; loss on ignition, mechanical testing of three point bending and linear shrinkage. The results showed that the residue of quartzite can be used by up to 6% ceramic mass production in sanitary ware, and the best results were for the sintered ceramic bodies in continuous furnace.

Indústrias de médio porte de cerâmica hidrosanitária geralmente descartam entre 20 e 30 toneladas por mês de resíduo sinterizado proveniente de peças defeituosas, muitas das vezes com descarte indiscriminado. Nesse cenário, o presente trabalho propõe a incorporação dos supracitados resíduos sinterizados de cerâmica sanitária a sua própria formulação, em substituição parcial da sílica (quartzo), reduzindo impactos ambientais, bem como custos com correto descarte e uso de matérias-primas naturais. Foram confeccionados corpos-de-prova a partir de uma formulação contendo resíduo de louça sanitária, feldspato, quartzo, caulim e argila Ball Clay, quimicamente caracterizados por fluorescência de Raios-X. Os teores de resíduo utilizados na substituição da sílica foram de 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9% e 10% em relação a massa total de material seco, sendo os corpos-de-prova sinterizados a 1250 oC com 120 minutos de patamar em forno túnel industrial. Após a etapa de sinterização, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de absorção de água, retração linear, porosidade aparente, massa específica aparente, resistência a flexão e microscopia eletrônica de varredura, a fim de verificar possíveis alterações micro-estruturais. Corpos cerâmicos com até 10% de substituição parcial do quartzo pelo resíduo de louça sanitária sinterizada apresentaram propriedades físicas, mecânicas e químicas compatíveis com os padrões recomendados para a confecção de louça sanitária com viabilidade tecnológica.

Relatório de projecto Programa Operacional Ciência e Inovação 2010 Relatório de estágio realizado na Sanindusa orientado pelo Eng.º [Barandela]

Orientadora: Profª Maria Lúcia Leite Ribeiro Okimoto Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias Humanas, Letras e Artes, Programa de Pós-Graduação em Design. Defesa: Curitiba, 19/02/2010 Bibliografia: fls. 82-85 Resumo: A produção industrial mundial gera grandes volumes de resíduos cuja finalidade e descarte são muitas vezes obscuros. Este problema tem sido agravado pelo aumento do consumo em um mundo lobalizado e tem exigido de empresários, governantes e cientistas uma solução para a questão. A indústria de papel também contribui para este impasse, uma vez que a quantidade de resíduos gerados no seu processo produtivo é da ordem de toneladas ao dia. Diante desta realidade, vislumbrouse a possibilidade de introduzir como carga na massa cerâmica este resíduo de papel, mas isso ainda não foi testado e validado adequadamente. O objetivo desta pesquisa é, a partir de ensaios em ambiente controlado, apontar um percentual máximo de resíduo de papel que pode ser introduzido na massa cerâmica destinada à fabricação de louça sanitária sem que esta adquira uma porosidade excessiva e comprometa sua integridade no que se refere à absorção de água. A utilização deste resíduo de papel na fabricação de louça sanitária poderia reduzir o impacto ambiental causado pelo descarte deste resíduo e também auxiliar na diminuição da extração de matéria-prima nas jazidas de argila. Abstract: World industrial production generates large volumes of waste disposal and which purpose is often obscure. This problem has been exacerbated by increased consumption in a globalized world and has required of entrepreneurs, government officials and scientists a solution to the issue. The paper industry also contributes to this issue, since the amount of waste generated in the production process is of the order of tons per day. This study is from tests in a controlled environment, and aims at finding a percentage of waste paper that can be introduced into the ceramic body for the manufacture of sanitary ware without making increasing porosity and compromising its integrity with regard to absorption of water. The use of this residue in the manufacture of sanitary ware could reduce the environmental impact of disposal of this waste and also help in reducing the extraction of raw material in the deposits of clay.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico A constante degradação do meio ambiente, causado pelas indústrias e pelo desenvolvimento como um todo, faz com que exista hoje uma preocupação constante em relação a minimizar os impactos causados ao meio-ambiente. Pois a exploração dos recursos naturais de forma descontrolada pode causar conseqüências imprevistas. O resíduo gerado (lodo) no decantador de uma indústria de louça sanitária, apesar de apresentar em sua composição além de matérias-primas provenientes do processo de moldes de gesso, contém também resíduo da massa cerâmica e do esmalte, o que permite a inclusão deste material novamente ao processo de fabricação da massa cerâmica, em certas proporções, sem alterar as características do produto final. Como as indústrias cerâmicas de uma forma geral, obtêm suas matérias-primas exclusivamente da natureza, acelerando, portanto a degradação e escassez de recursos naturais e o Brasil encontra-se hoje, entre os quatro maiores produtores de cerâmica tradicional no mundo é bastante viável o reaproveitamento dos insumos descartados, neste caso o lodo. Este trabalho tem como objetivo, avaliar a incorporação do lodo da estação de tratamento de efluentes de uma indústria cerâmica em massas cerâmicas. Foram formuladas quatro composições de massa, usando como matérias-primas quartzo, argilas, caulim, feldspato e incorporando o lodo, avaliando em seguida as características da massa em relação à retração linear, absorção de água, ensaios de resistência à flexão em corpos de prova a 1100 e após a queima a 12500 em forno túnel. Os resultados mostraram que as formulações estudadas,podem ser aplicadas em massa para produção de louça sanitária, bem como em revestimento cerâmico.

Mestrado em Engenharia Cerâmica e do Vidro A indústria de louça sanitária utiliza uma grande quantidade de matériasprimas naturais na formulação das suas pastas. Estas podem ser plásticas, como as argilas (ball clays) e os caulinos, e não plásticas, como a areia de quartzo e os feldspatos. As ball-clays são de grande importância: conferem elevada plasticidade e elevada resistência mecânica em seco, cozem branco e possuem propriedades reológicas ideais para o processo de conformação por enchimento. O presente trabalho visa a valorização de argilas nacionais, através do desenho de pelo menos uma argila que apresente propriedades adequadas à sua aplicação na formulação de pastas de sanitário, para enchimento tradicional e enchimento rápido. Para tal, procedeu-se à caracterização das propriedades relevantes, físicas, químicas e reológicas, de dezanove argilas, extraídas em barreiros pertencentes a duas empresas do grupo Mota Soluções Cerâmicas SA, e que são actualmente usadas para fabricar pastas de porcelana, faiança e grés. Como resultado dessa caracterização desenhou-se e testou-se uma argila que mostrou ser adequada para o fabrico de louça sanitária. ABSTRACT: The sanitaryware industry uses in the formulation of the pastes a big amount of natural raw materials. These are plastic raw materials, like ball clays and kaolins, and non plastic raw materials, like quartz sand and feldspars. Ballclays assume a great importance in sanitaryware industry, because they supply plasticity, high mechanical resistance in the dry state, white colour after firing and good rheological properties for slip casting. The scope of the present work is to test the aptitude of some national plastic clays that could enable the design of one clay with adequate properties to be used in the processing of sanitaryware bodies by slip casting. For this purpose, nineteen clays, extracted from mines of two companies of the Mota Soluções Cerâmicas SA group, currently used to produce porcelain, earthware and stoneware were characterized, (physical, chemical properties and rheological behaviour). A clay composition appropriate to be used in the processing of sanitaryware bodies was selected and tested.

A degradação do meio ambiente é, sem dúvida alguma, um dos problemas mais importantes que tem acompanhado a Humanidade nestas últimas décadas. A exploração dos recursos naturais e o desenvolvimento tecnológico são fenômenos que, incontrolados, podem provocar desequilíbrios ecológicos com conseqüências dificilmente previsíveis, causados principalmente pela extração indiscriminada dos recursos naturais e pelo descarte dos resíduos industriais. O reaproveitamento de resíduo industrial em materiais cerâmicos demonstra ser uma das alternativas mais viáveis para a redução dos impactos ambientais e a redução nos custos industriais a serem explorados pelas indústrias no momento atual, haja vista a grande versatilidade na forma de processamento e principalmente pela incorporação dos resíduos industriais na cerâmica ser um método que assegura a inertização de elementos potencialmente tóxicos. Atualmente o Brasil situa-se entre os quatro maiores produtores de cerâmica tradicional no cenário mundial. Entretanto, a quase totalidade das indústrias de cerâmica, ainda obtém suas matérias-primas exclusivamente da natureza, gerando uma aceleração na degradação dos ecossistemas naturais e a limitação dos estoques de muitas matérias-primas. Na produção de louças sanitárias muitas das matérias-primas utilizadas, na composição da massa de barbotina e esmalte cerâmico, apresentam semelhanças químicas às utilizadas nos revestimentos cerâmicos. Este trabalho tem um objetivo tecnológico que visa avaliar o potencial da produção de massas cerâmicas para uso em revestimentos cerâmicos mediante a utilização de resíduos do processo da fabricação de louças sanitárias, visando minimizar o impacto do retorno destes resíduos para o meio ambiente, bem como, proporcionar as indústrias de revestimento, possibilidades de reduções nos custos finais dos produtos, com a utilização de matériasprimas pré-processadas. Na realização deste trabalho foram formuladas 04 composições de massas cerâmicas, com o auxílio do programa Reformix 2.0, utilizando: Feldspatos, areia, caulim, argilas, calcita e quatro tipos de resíduos denominados: RLA, REP, RMB e LET, oriundos do processo de produção de uma indústria de louças sanitárias. As quatro amostras de resíduos foram caracterizadas, visando o melhor conhecimento sobre as suas composições químicas, distribuição granulométricas e ensaios cerâmicos de resistência a flexão, retração linear, absorção de água e perda ao fogo. As massas foram produzidas por diluição e moagem, os corpos de prova conformados por prensagem em laboratório industrial, utilizando 03 variações de pressão e 03 variações de umidade de prensagem, e queimados a 1200°C em forno túnel. Estas foram caracterizadas quanto as suas composições químicas, distribuição granulométrica e ensaios cerâmicos de resistência à flexão (crua e queimada), retração linear (crua e queimada), absorção de água. Os resultados mostraram que todas as quatro amostras de massas têm considerável potencial de aplicação na produção de revestimentos cerâmicos, entretanto uma das massas (M4) possui potencial de uso em grés porcelânicos

This study characterized discarded sanitary ware waste (SWW) that could not meet quality requirements. To understand the composition of such SWW, samples were collected, processed, and characterized. This SWW was used to substitute granite in ceramic slips, and the final recycled sanitary ware compositions of 5%, 10%, 25%, 50% and 100% were obtained. Then, the mixtures were evaluated based on density, rheology, linear shrinkage, water absorption, and flexural strength. The results for viscosity and pyroplastic deformation in specimens containing the ceramic waste were better than the reference slip used in a production line. Results for density, water absorption and linear shrinkage showed no significant difference from the control samples. Although the replacement of more than 5% of granite reduced the flexural strength, no tested specimen was below the minimum value required by the industry.