Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.22/7130
Título: Otimização de um processo produtivo e formulação de um novo produto utilizando ferramentas estatísticas
Autor: Dias, Raquel Alexandra Tavares
Orientador: Nunes, Teles
Silva, Luís
Palavras-chave: Tinta base aquosa
Adjuvante
Planeamento fatorial
Regressão
Otimização
Water based ink
Admixture
Design of experiments
Regression
Optimization
Data de Defesa: Jul-2015
Resumo: Na tentativa de se otimizar o processo de fabrico associado a uma tinta base aquosa (TBA), para minimizar os desvios de viscosidade final verificados, e de desenvolver um novo adjuvante plastificante para betão, recorreu-se a métodos e ferramentas estatísticas para a concretização do projeto. Relativamente à TBA, procedeu-se numa primeira fase a um acompanhamento do processo de fabrico, a fim de se obter todos os dados mais relevantes que poderiam influenciar a viscosidade final da tinta. Através de uma análise de capacidade ao parâmetro viscosidade, verificou-se que esta não estava sempre dentro das especificações do cliente, sendo o cpk do processo inferior a 1. O acompanhamento do processo resultou na escolha de 4 fatores, que culminou na realização de um plano fatorial 24. Após a realização dos ensaios, efetuou-se uma análise de regressão a um modelo de primeira ordem, não tendo sido esta significativa, o que implicou a realização de mais 8 ensaios nos pontos axiais. Com arealização de uma regressão passo-a-passo, obteve-se uma aproximação viável a um modelo de segunda ordem, que culminou na obtenção dos melhores níveis para os 4 fatores que garantem que a resposta viscosidade se situa no ponto médio do intervalo de especificação (1400 mPa.s). Quanto ao adjuvante para betão, o objetivo é o uso de polímeros SIKA ao invés da matériaprima comum neste tipo de produtos, tendo em conta o custo final da formulação. Escolheram-se 3 fatores importantes na formulação do produto (mistura de polímeros, mistura de hidrocarbonetos e % de sólidos), que resultou numa matriz fatorial 23. Os ensaios foram realizados em triplicado, em pasta de cimento, um para cada tipo de cimento mais utilizado em Portugal. Ao efetuar-se a análise estatística de dados obtiveram-se modelos de primeira ordem para cada tipo de cimento. O processo de otimização consistiu em otimizar uma função custo associada à formulação, garantindo sempre uma resposta superior à observada pelo produto considerado padrão. Os resultados foram animadores uma vez que se obteve para os 3 tipos de cimentocustos abaixo do requerido e espalhamento acima do observado pelo padrão.
In attempt to optimize the manufacturing process, associated with a water-based paint (TBA) to minimize the occurred deviation in viscosity of the final product and to develop a new admixture plasticizing for concrete, we used the methods and statistical tools to achieve the project. Regarding the water-based paint, we proceeded in a first stage to a monitoring of the manufacturing process, in order to obtain all the most relevant data, which could influence the final viscosity of the paint. Through a capability analysis parameter viscosity, it was found that this was not always within the customer's specifications, and the Cpk process lower than 1. The monitoring of the process resulted in the choice of four factors, which culminated in a 24 factorial plan. After the tests, we performed a regression analysis to a first-order model that has not been significant, which involved the realization of more than 8 tests of axial points. With the completion of a step-by-step regression, we obtained a viable approach to a secondorder model, by getting the best levels for the 4 factors that guarantees that the viscosity answer is situated at the midpoint of the range specification (1400 mPa.s). The objective for the admixture for concrete is the use of SIKA polymers instead of the common raw materials in this type of product, considering the final costs of the formulation. Three important factors were chosen in the formulation of the product (compounding of polymers, mixture of hydrocarbons and % of solids), resulting in a 23 factorial matrix. The assays were performed in triplicate in cement paste, one for each cement type most used in Portugal. When performing the statistical analysis data, first-order models were obtained for every type of cement. The optimization process consists in optimize the cost functions associated with the formulation, always ensuring a higher response observed comparing with the standard product. The results were positive since lower costs required were obtained for the 3 types of cement and above of the standard
URI: http://hdl.handle.net/10400.22/7130
Designação: Mestrado em Engenharia Química
Aparece nas colecções:ISEP - DM – Engenharia Química

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