Determinação do teor padrão de tensoativos aniônicos para o controle de qualidade do detergente lava-louças

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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA AMANDA ANTUNES MENDES

DETERMINAÇÃO DO TEOR PADRÃO DE TENSOATIVOS ANIÔNICOS PARA O CONTROLE DE QUALIDADE DO DETERGENTE LAVA-LOUÇAS

Tubarão 2020

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AMANDA ANTUNES MENDES

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Química, da Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Química.

Orientador: Prof. Alessandro de Oliveira Limas, Ms.

Tubarão 2020

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AMANDA ANTUNES MENDES

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Química e aprovado em sua forma final pelo Curso de Graduação em Engenharia Química, da Universidade do Sul de Santa Catarina.

Tubarão, 28 de julho de 2020.

______________________________________________________ Professor e orientador Alessandro de Oliveira Limas, Ms.

Universidade do Sul de Santa Catarina

______________________________________________________ Prof. João Michels Cardoso, Ms.

______________________________________________________ Prof. Cesar Renato Alves da Rosa, Ms.

______________________________________________________ Prof. Richard Faraco Amorin, Ms.

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Dedico este trabalho a minha família, minha base. Em especial meus avós, Francisco e Eva. E a todos que foram importantes na minha formação pessoal e profissional.

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AGRADECIMENTOS

Agradeço meus pais, Daniela e Nivaldo, exemplos para mim, por todo o amor e esforços dedicados a mim todos esses anos.

Aos meus irmãos que em meio a brigas e abraços estiveram presentes e foram um ombro amigo nos momentos de desabafo.

Aos que estiveram ao meu lado desde o início desta jornada, em especial meus avós Eva e Francisco e minha tia Ariana, que foram meu refúgio, pelos conselhos quando precisei e por todas as orações para que Deus iluminasse meu caminho.

A todos que me deram forças para seguir em frente, especialmente Filipe, meu amor, que sempre acreditou em mim e me encorajou a nunca desistir.

Aos meus amigos que ajudaram nos momentos de crises de ansiedade e deixaram a vida mais leve.

Ao meu orientador, Alessandro de Oliveira Limas, sua ajuda foi essencial para a conclusão deste trabalho.

A mim mesma, por ter me superado a cada dia e a todos que torceram por mim, meu muito obrigada!

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RESUMO

Saneantes são definidos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) como “substâncias destinadas à higienização, desinfecção ou desinfestação domiciliar, em ambientes coletivo e/ou públicos e no tratamento de água”. A fabricação de produtos saneantes deve seguir normas específicas e atender requisitos estabelecidos pela ANVISA a fim de se garantir a qualidade do produto. No entanto, todo processo produtivo apresenta alguma variabilidade e por isso a gestão do processo e um sistema de qualidade implantado são importantes para minimizar esse fator e obter um processo padrão que forneça um produto de qualidade. A análise da composição final é fundamental para certificar que o padrão desejado está sendo atingido. Se tratando do detergente, podemos destacar na formulação o teor de tensoativos aniônicos, mais especificamente o Lauril Éter Sulfato de Sódio (LESS) e o Ácido Sulfônico (LAS), que determinam características essenciais dos detergentes e influenciam no seu poder de limpeza. Tensoativos são moléculas caracterizadas por possuírem uma região hidrofílica e outra hidrofóbica que em solução aquosa formam agregados chamados micelas (TAVARES; BARRA; FREITAS, 2010). O presente trabalho teve como objetivo determinar o teor padrão de tensoativos aniônicos no detergente de uso doméstico para o controle de qualidade do produto. Foram realizadas as determinações da viscosidade e densidade dos produtos analisados. Os resultados para a viscosidade e densidade foram 1002 cSt e 1,08 g/mL, respectivamente, indicando valores próximos aos encontrados na literatura. Os ativos foram determinados a partir de balanço de massa. Os teores de ativos determinados foram para o LESS e o LAS de 3,83% e 3,80%, respectivamente. Para avaliar o processo, utilizou-se as cartas de controle, que indicaram um processo aparentemente sob controle, sendo necessária nova análise com mais amostras para maior precisão. Para dar continuidade ao trabalho, é interessante realizar um levantamento de valores do LESS e LAS para avaliar o quanto as variações na produção afetam o lucro da empresa.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 - Representação de tensoativo aniônico ... 11

Figura 2 – Micela rodeada por moléculas de água ... 11

Figura 3 – Exemplo de carta de controle ... 13

Figura 4 - Amostra do detergente ... 16

Figura 5 - Copo FORD ... 17

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Carta de controle I MR para as porcentagens de Ácido Sulfônico ... 24 Gráfico 2 - Carta de controle I MR para a porcentagem de Lauril Éter Sulfato de Sódio ... 25

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Viscosidade do detergente ... 21

Tabela 2 - Densidade do detergente ... 22

Tabela 3 - Quantidade teórica de tensoativos ... 22

Tabela 4 - Quantidade real de tensoativos utilizada na produção ... 23

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SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 10 1.1 OBJETIVOS ... 14 1.1.1 Objetivo Geral ... 14 1.1.2 Objetivos Específicos... 14 2 JUSTIFICATIVA DO PROBLEMA ... 15 3 MÉTODOS ... 16 3.1 COLETA DE DADOS ... 16 3.2 AMOSTRA ... 16 3.3 ANÁLISE DE VISCOSIDADE ... 16 3.4 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE ... 18 3.5 BALANÇO DE MASSA ... 18 3.6 CARTAS DE CONTROLE ... 19 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 21 4.1 ANÁLISES DE VISCOSIDADE ... 21 4.2 ANÁLISES DE DENSIDADE ... 21

4.3 BALANÇO DE MASSA PARA ANÁLISE DO TEOR DE ATIVOS ... 22

4.4 CARTAS DE CONTROLE ... 24

4.4.1 Ácido Sulfônico ... 24

4.4.2 Lauril Éter Sulfato de Sódio ... 25

5 CONCLUSÃO ... 27

6 REFERÊNCIAS ... 28

ANEXOS ... 30

ANEXO A – VALORES DAS CONSTANTES PARA CÁLCULO DOS LIMITES DE CONTROLE ... 31

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1 INTRODUÇÃO

Produtos saneantes são definidos como itens destinados à higiene, limpeza e desinfecção para o uso domiciliar ou coletivo. Entre eles pode-se citar os sabões, detergentes, alvejantes e desinfetantes (FILHO, 2008).

Visando garantir a qualidade no emprego destes produtos, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) estabeleceu a Resolução de Diretoria Colegiada (RDC) 47/2013 que trata das normas de boas práticas de fabricação de saneantes.

O não cumprimento das normas na RDC 47/2013 é considerado infração sanitária nos termos da Lei n. 6.437, de 20 de agosto de 1977. Entre outras formas, as punições podem acontecer por meio de multa, advertência, cancelamento de registro de produto e suspensão de vendas e/ou fabricação de produto (VISTO, 2018).

A RDC 47/2013 tem como principal objetivo normatizar o processo de fabricação, com o intuito de eliminar qualquer risco de falha humana, técnica e administrativa que possa interferir na qualidade dos produtos e, consequentemente, prejudicar a saúde e a segurança do usuário (VISTO, 2018).

Os detergentes são substâncias capazes de promover a detergência, um processo que consiste na remoção de sujidades das superfícies, passando-as para um meio, em geral líquido, onde tais sujidades ficam em suspensão, dissolvidas ou emulsionadas até serem removidas com o enxágue (SILVA, 1991 apud JÚNIOR, 2018).

As propriedades de limpeza dos detergentes se devem a interação química que ocorre entre as moléculas de sujeira e o detergente, e a combinação de ingredientes na formulação, que compreende um composto básico ativo (agente tensoativo) e componentes complementares (aditivos, alcalinizantes, coadjuvantes e produtos auxiliares) (BORSATO; MOREIRA; GALÃO, 2004).

O principal componente dos detergentes são os tensoativos, moléculas que possuem, na sua estrutura, duas regiões de polaridade opostas: uma cabeça polar (hidrofílica) e a cauda apolar (hidrofóbica). Os tensoativos que possuem a parte hidrofílica da molécula carregada negativamente (ânion) são classificados como tensoativos aniônicos (figura 1) (ROSSI; DANTAS; NETO; MACIEL, 2006).

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Figura 1 - Representação de tensoativo aniônico

Fonte: ÁVILA, 2019.

A parte polar da molécula interage com a água, enquanto a parte apolar interage com a sujeira, óleos e gorduras. Esse mecanismo permite que a partir de determinada concentração do agente tensoativo (denominada de concentração micelar crítica) ocorra a formação de micelas esféricas (figura 2), onde a sujeira é aprisionada no interior da micela enquanto a parte externa interage fortemente com as moléculas de água e é facilmente dissolvida, assim no enxague a micela é arrastada levando a sujeira. A formação de micelas estáveis é o que determina a capacidade de limpeza de um detergente (FILHA; COSTA; BIZZO, 1999).

Figura 2 – Micela rodeada por moléculas de água

Fonte: FILHA; COSTA; BIZZO, 1999.

Borsato, Moreira e Galão (2004) explicam que quando um agente tensoativo é adicionado à água, suas moléculas tendem a arranjar-se de modo a minimizar a repulsão entre os grupos hidrofóbicos e a água, essa disposição provoca uma diminuição da tensão superficial da água.

Além disso, de acordo com Daltin (2011), devido à sua estrutura e propriedades, na presença de uma fase orgânica (como um óleo) e uma fase aquosa, as emulsões formadas pelos tensoativos promovem a mistura das duas fases, resultando em um contato mais íntimo com a superfície a ser limpa, o que aumenta a eficiência da solução aquosa na remoção e dispersão de sujeiras, favorecendo sua solubilidade.

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Os processos de lavagem e de preparação de emulsões necessitam de agitação para que ocorram a solubilização dos tensoativos utilizados, a redução do tamanho das gotículas de óleo, a retirada da sujeira e a distribuição das micelas por todas as parcelas do líquido, garantido que os processos de detergência e emulsão sejam eficientes. Essa agitação é a principal causa de formação de espuma (DALTIN, 2011).

Para os produtos de limpeza, os usuários esperam a formação de espuma abundante e associam essa formação de espuma à limpeza. Nos detergentes para lavagem de pratos, a espuma apresenta um efeito estético ao consumidor, mas na verdade até dificulta a limpeza, pois requer mais enxágues para sua retirada. A associação popular de espuma com eficiência de lavagem levou os fabricantes de tensoativos a construir moléculas que estabilizassem melhor a espuma. Os melhores tensoativos para formação de espuma rica e estável são os aniônicos, em especial os sulfatados (DALTIN, 2011).

Para a escolha de um tensoativo capaz de preparar uma emulsão do tipo desejado, utiliza-se o método do balanço hidrofílico-lipofílico (BHL). Tal conceito é uma aproximação usada para descrever o balanço entre tamanho e força dos grupamentos hidrofílicos e lipofílicos de uma molécula emulsificante. Assim, a solubilidade de todo agente tensoativo se caracteriza por seu BHL (LINDMAN et.al, 2000 apud ALMEIDA, 2014).

Os detergentes formam, em solução aquosa, diferentes formas micelares que podem determinar o comportamento da viscosidade da formulação. Os eletrólitos, como cloreto de sódio e o sulfato de magnésio, aumentam a força iônica do meio, diminuindo a do sistema. O efeito macroscópico é o aumento da viscosidade. Um excesso de eletrólito pode provocar uma diminuição drástica da solubilidade do tensoativo em água, desestabilizando as micelas e “quebrando” a viscosidade do sistema, além de provocar turvação e separação de fases (BORSATO; MOREIRA; GALÃO, 2004 apud JÚNIOR, 2018, p. 24).

A viscosidade de um fluído é uma indicação da intensidade das forças entre as moléculas, sendo geralmente em função da temperatura. Interações intermoleculares fortes mantêm juntas as moléculas e não deixam que elas se afastem facilmente, dificultando o movimento do fluido, contudo em temperaturas mais altas as moléculas têm mais energia e podem mover-se mais facilmente, logo a viscosidade normalmente diminui quando a temperatura aumenta (ATKINS e JONES, 2012 apud JÚNIOR, 2018).

A viscosidade do detergente líquido está relacionada à estética do produto, criando conotação de eficácia da formulação. Tecnicamente, o aumento da viscosidade aumenta o rendimento de um detergente líquido, através da diminuição do desperdício durante o uso (BORSATO; MOREIRA; GALÃO, 2004 apud JÚNIOR, 2018).

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Antes de serem colocados no mercado, os detergentes precisam ter sua qualidade controlada. Para se alcançar um produto com qualidade, devem ser estudados seus componentes e suas possíveis associações, além das maneiras de realizá-las, o que configura o processo de fabricação. Além disso, devem ser definidos os métodos de controle da qualidade a serem utilizados (FILHO, 2008).

O Controle Estatístico de Processo (CEP) tem como principal objetivo padronizar e estabilizar o processo, de modo a sustentar as melhorias, otimizar recursos, reduzir erros de produção e melhorar a qualidade do produto (SCHULTZ, 2019).

A principal ferramenta do CEP são as cartas de controle, utilizadas para monitorar o desempenho de um processo. Estas cartas determinam estatisticamente uma faixa denominada limites de controle, que consistem em uma linha superior (Limite superior de controle – LSC), uma linha central (limite central – LC) e uma linha inferior (limite inferior de controle – LIC), exemplificado na figura 3 (OLIVEIRA; GRANATO; CARUSO; SAKUMA, 2013).

Figura 3 – Exemplo de carta de controle

Fonte: OLIVEIRA; GRANATO; CARUSO; SAKUMA, 2013.

De acordo com Oliveira, Granato, Caruso e Sakuma (2013), quando todos os pontos amostrais estiverem dispostos dentro dos limites de controle de forma aleatória, considera-se que o processo está “sob de controle". Se no mínimo um ponto for encontrado fora dos limites de controle, há evidência de que o processo está “fora de controle” por alguma causa especial, nesse caso investigação e ações corretivas são necessárias para detectar e eliminar as causas especiais no processo.

Portanto, buscou-se padronizar a produção do detergente lava-louças, de modo a realizar-se um tratamento estatístico utilizando o Controle Estatístico de Processo (CEP) e as cartas de controle, a fim de acompanhar os parâmetros que influenciam na qualidade do produto.

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1.1 OBJETIVOS 1.1.1 Objetivo Geral

Determinar o teor padrão de tensoativos aniônicos no detergente de uso doméstico para o controle de qualidade do produto.

1.1.2 Objetivos Específicos

 Analisar a viscosidade conforme NBR 5849/2015;  Determinar a densidade do detergente;

 Calcular os ativos, como tensoativos, a partir da formulação padrão atualmente utilizada;

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2 JUSTIFICATIVA DO PROBLEMA

Todo produto possui uma fórmula padrão cujas composições especificadas desejam ser atingidas ao final do processo. Se tratando do detergente lava-louças, pode-se destacar na formulação a quantidade de tensoativos, que são responsáveis por funções características do produto.

Torna-se comum que o processo produtivo apresente alguma variabilidade. O excesso de tensoativos na fórmula não prejudica o produto, mas encarece o preço final. Por outro lado, a falta desse ativo pode prejudicar sua eficácia na remoção de sujeiras (TAVARES; BARRA; FREITAS, 2010). Esses fatores evidenciam a importância em controlar a quantidade de tensoativos presente no detergente.

Se a empresa não possui nenhum controle, o processo poderá ser realizado de inúmeras maneiras, oferecendo resultados completamente diferentes. A padronização garante um processo estável e um padrão de qualidade mais próximo com a meta desejada. (SCHULTZ, 2019)

Sem isso a empresa fica sujeita a desperdícios de materiais, prejuízos financeiros, reclamações dos clientes, entre outros.

Diante do exposto traz-se como questão central da pesquisa: como determinar a porcentagem padrão de tensoativos aniônicos presentes no detergente de uso doméstico para o controle de qualidade do produto?

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3 MÉTODOS

Foram separados 5 lotes de produto para investigação. 3.1 COLETA DE DADOS

Os dados referentes a quantidade de reagentes utilizados, em especial o Ácido Sulfônico e o Lauril Éter Sulfato de Sódio, foram anotados em planilha eletrônica do excel para os 5 lotes de produção. Ao fim da produção de cada lote retirou-se uma amostra.

3.2 AMOSTRA

Para cada lote de detergente retirou-se 1 L de amostra. As amostras foram armazenadas em embalagem com tampa e devidamente etiquetadas com as informações de conteúdo, data de fabricação e de coleta, como mostra a figura 4.

Figura 4 - Amostra do detergente

Fonte: Autora, 2020.

3.3 ANÁLISE DE VISCOSIDADE

As análises da viscosidade foram feitas conforme NBR 5849/2015, em quintuplicata, com auxílio de um viscosímetro copo ford 4, mostrado na figura 5. A temperatura é um importante fator para a precisão dos valores medidos, para tanto recomenda-se fazer estas

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medições com uma variação máxima de temperatura de dois graus centígrados para mais ou para menos, por este motivo realizou-se os testes em temperaturas entre 24º e 25ºC.

Figura 5 - Copo FORD

Fonte: NALGON, 2012.

Primeiramente o viscosímetro é colocado em seu suporte em uma superfície plana. Tampou-se o orifício inferior do copo e a amostra do detergente lava-louças foi adicionada até preencher o recipiente, então retirou-se o excesso com a placa de plástico e em seguida liberou-se a passagem do detergente, enquanto simultaneamente o tempo começa a ser cronometrado, até que o fio continuo da amostra escoando se rompa, ou seja assim que a primeira gota caia.

Com o tempo obtido em segundos, calculou-se a viscosidade pela fórmula característica do copo utilizado.

A viscosidade foi obtida através da equação (1):

𝑣 = 3,85 (𝑡 − 4,49) (Equação 1)

Onde:

v = viscosidade (cSt) t = tempo (s)

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3.4 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE

Para a determinação da densidade absoluta do detergente foi utilizado um picnômetro de 25 mL (figura 6) nas análises em quintuplicata.

Figura 6 - Picnômetro

Preencheu-se o picnômetro com a amostra, colocou-se a tampa e pesou-se o conjunto. A massa obtida é dividida pelo volume do picnômetro já conhecido, conforme a equação (2):

𝑑 =𝑚

𝑉 (Equação 2)

Onde:

m = massa (g)

V = volume (mL), neste caso 25 mL

3.5 BALANÇO DE MASSA

A análise do teor de tensoativos aniônicos (Lauril Éter Sulfato de Sódio e o Ácido Sulfônico) presentes no detergente foi feita a partir de um balanço de massa. Partindo do princípio da conservação da massa, sabe-se que a massa que entra é a mesma que sai, conforme a equação (3):

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∑ Mi = Mdet. (Equação 3) Onde:

Mi = massa de cada reagente

Mdet = massa de detergente produzida

Sendo a entrada a soma das massas de cada reagente utilizado e a saída o produto, o detergente. A entrada de massa é conhecida (valores anotados no acompanhamento da produção), os lotes de produção são de 200 L de detergente, equivalente a 216 kg de produto. Sabendo que o produto pronto é 100% detergente pode-se descobrir a fração de cada tensoativo aniônico presente na formulação.

3.6 CARTAS DE CONTROLE

Para a construção das cartas de controle, fez-se a média do teor de tensoativos de cada lote por meio da equação (4):

𝑋̅ =𝑋1+𝑋2+⋯+𝑋𝑚

𝑚 (Equação 4)

Onde: 𝑋̅ = média

𝑋1, 𝑋2, … , 𝑋𝑚 = teor de tensoativo no lote 1, 2, ..., m. m = número de lotes

Calculou-se a amplitude móvel para cada lote através da equação (5):

𝑀𝑅𝑖 = |𝑋𝑖− 𝑋𝑖−1|, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑖 = 2, 3, … , 𝑚. (Equação 5) Onde:

𝑀𝑅_𝑖 = amplitude móvel

E a amplitude móvel média (a soma das amplitudes de cada lote) conforme a equação (6):

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20 𝑀𝑅 ̅̅̅̅̅ =𝑀𝑅2+𝑀𝑅3+⋯+𝑀𝑅𝑚 𝑚−1 (Equação 6) Onde: 𝑀𝑅

̅̅̅̅̅ = amplitude móvel média

Os limites de controle para o gráfico I dos valores individuais foram calculados conforme as equações (7, 8, 9):

𝐿𝑆𝐶 = 𝑋̅ + 𝐸₂𝑀𝑅̅̅̅̅̅ (Equação 7)

𝐿𝐶 = 𝑋̅ (Equação 8)

𝐿𝐼𝐶 = 𝑋̅ − 𝐸2𝑀𝑅̅̅̅̅̅ (Equação 9) Onde:

𝐸₂ = valor tabelado (Anexo A)

E para o gráfico MR da amplitude móvel, conforme as equações (10, 11, 12).

𝐿𝑆𝐶 = 𝐷4𝑀𝑅̅̅̅̅̅ (Equação 10) 𝐿𝐶 = 𝑀𝑅̅̅̅̅̅ (Equação 11) 𝐿𝐼𝐶 = 𝐷3𝑀𝑅̅̅̅̅̅ (Equação 12) Onde:

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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Neste capítulo serão apresentados os resultados das análises realizadas, juntamente com a interpretação dos dados obtidos.

4.1 ANÁLISES DE VISCOSIDADE

Na tabela 1 são mostrados os resultados obtidos para a viscosidade média de cada lote de detergente.

Tabela 1 - Viscosidade do detergente Tempo (s) Viscosidade (cSt) Lote 1 220,8 832,7935 Lote 2 270,6 1024,5235 Lote 3 279,2 1057,6335 Lote 4 253,8 959,8435 Lote 5 300,2 1138,4835 Fonte: Autora, 2020.

O detergente com maior viscosidade é melhor visto pelo consumidor e provavelmente terá um rendimento maior, gerando menos desperdício durante o uso, quando comparado aos lotes menos viscosos que normalmente geram reclamações por parte dos clientes.

A média de viscosidade entre os lotes encontra-se em torno de 1000 cSt. O comportamento da viscosidade pode ser determinado pelas diferentes formas micelares, quando os eletrólitos aumentam a força iônica do meio a viscosidade também sofre aumento. As variações dos valores da viscosidade de um lote para outro podem ser atribuídas principalmente a mudança dos fornecedores da matéria prima e as variações de temperatura na realização da análise.

4.2 ANÁLISES DE DENSIDADE

Na tabela 2 são mostrados os resultados obtidos para a densidade de cada lote de detergente.

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Tabela 2 - Densidade do detergente Densidade (g/mL) Lote 1 1,08 Lote 2 1,08 Lote 3 1,08 Lote 4 1,08 Lote 5 1,08 Fonte: Autora, 2020.

Pode-se perceber que os resultados foram constantes em todos os lotes resultando na densidade de 1,08 g/mL.

4.3 BALANÇO DE MASSA PARA ANÁLISE DO TEOR DE ATIVOS

A empresa possui uma fórmula padrão revisada pela última vez em 2018, apresentada no quadro 1, que mostra a quantidade correspondente de cada tensoativo em porcentagem do total de detergente pronto. Na tabela 3, são apresentados os valores da fórmula padrão em unidades de massa.

Quadro 1 - Fórmula padrão da empresa FÓRMULA PADRÃO DO PRODUTO

Detergente

Componente Quantidade (%) Lauril Éter Sulfato de

Sódio 12%

Ácido Sulfônico 6%

Fonte: Adaptado da empresa, 2020.

Tabela 3 - Quantidade teórica de tensoativos kg teórico

Lauril Éter Sulfato de

Sódio 25,920

Ácido Sulfônico 12,960

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Baseando-se na fórmula padrão, sabendo que 100% do produto final é detergente e corresponde a 216 kg de produto pronto, obtém-se que em teoria, se esta fórmula fosse seguida, precisariam ser utilizados na produção de cada lote aproximadamente 25,9 kg de Lauril Éter Sulfato de Sódio e 13 kg de Ácido Sulfônico, como mostrado na tabela 3.

A alta quantidade de ativos que precisaria ser utilizada torna inviável para que a fórmula padrão atual seja obedecida.

No cenário real, sabendo as quantidades utilizadas no momento da produção, mostradas na tabela 4, partindo do mesmo princípio anterior, obtém-se a porcentagem real para os tensoativos, como mostra a tabela 5.

Tabela 4 - Quantidade real de tensoativos utilizada na produção kg real

Sódio Ácido Sulfônico

Lote 1 8,150 kg 8,400 kg Lote 2 9,000 kg 8,000 kg Lote 3 8,000 kg 8,200 kg Lote 4 8,200 kg 8,300 kg Lote 5 8,000 kg 8,100 kg Fonte: Autora, 2020.

Tabela 5 - Teor real de tensoativos no detergente % real

Sódio Ácido Sulfônico

Lote 1 3,77% 3,89% Lote 2 4,17% 3,70% Lote 3 3,70% 3,80% Lote 4 3,80% 3,84% Lote 5 3,70% 3,75% Fonte: Autora, 2020.

De acordo com os valores utilizados na prática, mostrados na tabela 4, obtém-se uma porcentagem em torno de 3,8 % de tensoativos presentes no detergente pronto, como mostra a tabela 5. Estes valores aproximados podem servir como base para uma sugestão de atualização da fórmula padrão.

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4.4 CARTAS DE CONTROLE

Com os resultados obtidos das análises, construíram-se as cartas de controle para cada tensoativo.

4.4.1 Ácido Sulfônico

O gráfico 1 mostra a carta de controle I e MR para as porcentagens de ácido sulfônico. Gráfico 1 - Carta de controle I MR para as porcentagens de Ácido Sulfônico

Para o Ácido Sulfônico pode-se observar na carta:

• Não existem valores fora dos limites de controle da carta para valores individuais (LSC = 4,07 e LIC = 3,52), também não para a carta de amplitude móvel (LSC = 0,34 e LIC = 0); 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 4,1 1 2 3 4 5 V alo res in d ivid u ais

Ácido Sulfônico (%)

LSC = 4,07 LC = 3,79 LIC = 3,52 -0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 1 2 3 4 5 Amp lit u d e mó vel Amostra LSC = 0,34 LC = 0,11 LIC = 0

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• Não há sequência de pontos de um mesmo lado da linha média (LIC = 3,79) na carta para os valores individuais;

• Não há sequência de 2 ou mais pontos próximos ao LSC e/ou LIC; • Os pontos não apresentam tendências ou causas especiais;

• Processo sob controle.

4.4.2 Lauril Éter Sulfato de Sódio

O gráfico 2 mostra a carta de controle I e MR para as porcentagens de Lauril Éter Sulfato de Sódio.

Gráfico 2 - Carta de controle I MR para a porcentagem de Lauril Éter Sulfato de Sódio

Fonte: Autora, 2020. 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4 4,2 4,4 4,6 1 2 3 4 5 V alo res in d ivid u ais

Lauril Éter Sulfato de Sódio (%)

LSC = 4,54 LC = 3,83 LIC = 3,12 -0,05 0,1 0,25 0,4 0,55 0,7 0,85 1 1 2 3 4 5 Amp lit u d e mó vel Amostra LSC = 0,87 LC = 0,27 LIC = 0

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Para o lauril éter sulfato de sódio pode-se observar na carta que:

• Não existem valores fora dos limites de controle da carta para valores individuais (LSC = 4,54 e LIC = 3,12), também não para a carta de amplitude móvel (LSC = 0,87 e LIC = 0);

• Há sequência de pontos (amostras 3, 4 e 5) de um mesmo lado da linha média (LC = 3,83) para os valores individuais;

• Há sequência de 2 ou mais pontos (amostras 4, 5) próximos ao limite inferior de controle (LIC = 0) para a amplitude móvel;

• Necessidade de mais pontos para maior precisão; • Processo aparentemente sob controle.

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5 CONCLUSÃO

Na determinação do teor padrão de tensoativos aniônicos, lauril éter sulfato de sódio e ácido sulfônico, obtiveram-se os teores de 3,83% e 3,80%, respectivamente, diferenciando-se em 7% e 4,9%, comparando-se com a fórmula padrão atual.

A densidade do detergente foi um parâmetro constante em todos os testes realizados, mantendo o valor de 1,08 g/mL, próximo ao valor encontrado em detergentes disponíveis no mercado, em torno de 1,04 g/mL. A viscosidade apresentou certa variabilidade, com valores em torno de 1002 cSt, também próxima a média dos detergentes disponíveis do mercado, que varia de 500 a 1000 cSt.

As cartas de controle se mostraram uma ferramenta eficiente para acompanhar as variações do processo e, para a análise do teor de tensoativos presentes no detergente, mostraram que mesmo apresentando variações, os resultados ainda ficaram em grande parte dentro da margem aceitável, sendo necessária nova análise com mais amostras para maior precisão.

Para dar continuidade ao trabalho, é interessante atualizar a fórmula padrão da empresa e, também realizar um levantamento de valores do Ácido Sulfônico e do Lauril Éter Sulfato de Sódio para confirmar quanto é gasto a mais, ou menos, devido as variações em cada batelada de produção.

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6 REFERÊNCIAS

ALMEIDA, Monique Lombardo. Estabilidade de Emulsões de Água-em-Óleo na Presença de Campo Elétrico Externo. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 5849:2015 - Tintas - Determinação de viscosidade pelo copo Ford. Rio de Janeiro. 2015

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ANEXO A – Valores das constantes para cálculo dos limites de controle

*n = número de replicatas