Métodos de validação e controlo do processo de tratamento de superfície de rolhas de cortiça

Abstract

A presente dissertação foi realizada em ambiente empresarial na Amorim & Irmãos S.A e teve como principal objetivo o controlo do processo de tratamento de superfície. Este desdobra-se em três partes, a análise crítica à etapa em questão, a validação do controlo em processo da mesma e também alguns estudos complementares que consistem na avaliação do tempo de stock do produto final e avaliação da estabilização do produto de tratamento. O tratamento de superfície é uma das etapas pertencentes ao acabamento de rolhas, onde são aplicados produto de tratamento à base de parafina e/ou silicone para lubrificar a rolha, facilitando a inserção e extração da rolha da garrafa e melhorando a capacidade de vedação da garrafa. De maneira a garantir um bom desempenho das rolhas tratadas e a valorizar o produto final, determinados parâmetros necessitam de ser controlados. Assim, na primeira parte do trabalho, fez-se uma análise crítica onde, utilizando diversas ferramentas da qualidade, se identificaram os parâmetros mais críticos nas rolhas tratadas. Desta, resultou um conjunto de alterações imediatas do controlo do processo e um plano experimental que avalia o impacto da área de marcação e o sistema de aspiração das máquinas de tratamento. Este estudo permitiu verificar que a área de marcação apenas tem impacto no desempenho fisico-mecânico nas rolhas Acquamark® marcadas a fogo. De facto, há um aumento das forças de extração com a diminuição da área de marcação, responsável pelas diferenças significativas nas marcas de menor área. Pelo contrário, no caso da marcação a tinta, não houve alterações no desempenho da rolha com a variação da área de marcação. Através da microscopia eletrónica de varrimento (SEM) da superfície das mesmas rolhas, visualizou-se diferenças nos tipos de marcação. As rolhas Acquamark® e TwinTop® apresentaram diferenças notórias entre a superfície marcada a fogo e sem marcação sendo, porém, necessários estudos mais aprofundados. Outro parâmetro crítico avaliado foi a velocidade de aspiração das máquinas de tratamento, tendo-se verificado que a velocidade de ar do sistema de aspiração nas máquinas 1 e 2 apresenta um valor inferior à velocidade mínima do sistema de aspiração central, sendo aliás crítica no caso da máquina 2. Como estudo complementar, foi avaliado o tempo de stock, tendo-se concluído que nas rolhas analisadas, os parâmetros (forças de extração e humidade relativa) se mantêm inalterados pelo menos 32 dias após a expedição. Relativamente à avaliação da estabilização do produto de tratamento conclui-se que as rolhas podem ser diretamente embaladas após tratamento, sem nenhum período de estabilização prévia, validando o procedimento interno e contrariando as recomendações do fornecedor deste produto. Por fim, o controlo do processo de tratamento de superfície foi validado para as rolhas naturais, colmatadas, Neutrocork® e TwinTop® de calibre standard. Através da comparação dos valores de força de extração obtidos no controlo de laboratório, não se verificaram diferenças significativas na análise geral realizada aos dados. É de notar que desde 2011, esta diferença diminuiu de 5 a 7 decaNewton (daN) para 3daN. Discriminando o tipo de rolhas e a lavação e/ou revestimento, também não se verificam diferenças significativas entre os valores de força de extração dos dois controlos.

The present dissertation was held in a business environment in Amorim&Irmãos, S.A and it had as a main objective the control of surface treatment. It is divided in three parts, a critic analysis to this stage, process control validation and also some additional studies about final product stock’s evaluation and also evaluation of treatment product stabilization. Surface treatment is one of final steps of cork stoppers production which involves the application of products based on paraffin or silicone or a mix of both, to lubricate the stoppers, facilitating their insertion and extraction in the bottle and also improving the bottle’s sealing capacity. Certain parameters need to be control to insure a good performance of the coated stoppers and to value the final product. In the first part of this work, a critic analysis was made, with the aid of multi quality tools, where was identified the most critical parameters of the coated stoppers. From this, resulted a set of immediate changes in the control of the process and also an experimental plan which evaluates the impact of the branding area and the aspiration system of the coating machines. It was check that the branding area just have influence in the Acquamark® stoppers branded with fire. In fact, there is a raise of the extraction forces with the decrease of the branding are, taking to significant differences in the minor area brands. Oppositely, in the paint branding there wasn’t alterations with the branding area variation In the SEM analysis of the same stopper’s surface of the stopper and oppositely with the previous results, the stopper’s surface is different in the two types of branding analyzed, it was observed differences in the branding types. Acquamark® stoppers and TwinTop® presented notable differences on the surface branded with fire and without. The results of this trials accuse to a relation but more studies need to be done. Another critic parameter evaluated was suction velocity of the coating branding, verifying the existence of a machine with a suction velocity very low comparing with the minimum established. As added studies, it was evaluated the stock time. In the stoppers analyzed, the parameters (extraction forces and relative humidity) kept unchanged at least 32 days since expedition. In the product treatment stabilization, the stoppers can be packed directly after treatment without any previous stabilization. The intern procedure is validated contrarily the recommendation of the product’s provided. This stage’s process control was validated for the natural, colmated, neutrocork® and TwinTop® with a standard caliber. Through the comparison of the extraction forces of the laboratory control, there aren’t significant differences of the general analysis’ data. Since 2011, this difference decreased from 5 till 7 decaNewton (daN) to 3 daN. Specifying the stoppers type and wash/coating wasn’t verified significant differences between extraction forces of the two controls.