Capítulo 3

Capítulo 3: Recomendações para o processo de secagem

A secagem de poliamidas antes do processamento ou utilização é uma etapa importante que previne a degradação do material associada à humidade elevada. Parâmetros de secagem incorretamente selecionados podem levar ao dano da estrutura da poliamida, deteriorando as suas propriedades mecânicas e visuais.

Parâmetros principais de secagem:

1. Temperatura:
2. Deve ser superior à temperatura de transição vítrea da poliamida e suficientemente elevada para remover rapidamente a humidade, mas inferior à temperatura de fusão.
3. Para PA6 e PA66 o intervalo preferível é 90-110°C, para garantir uma secagem eficaz e evitar defeitos como bolhas e sobreaquecimento.
4. A temperatura de 80°C é adequada apenas para secagem prévia de curta duração ou para materiais com humidade inicial baixa, pois a exposição prolongada nesta temperatura pode levar a envelhecimento térmico do material.

Riscos de temperatura elevada:
- No caso de sobreaquecimento podem ocorrer bolhas, perda de transparência e oxidação térmica. A imagem abaixo mostra as consequências da secagem de PA6I/6T a 120°C.

Figura 4. Bolhas na superfície da poliamida após sobreaquecimento.

1. Tempo:
2. Tempo prolongado de secagem, especialmente com temperaturas baixas (por exemplo, 80°C), pode causar envelhecimento térmico e degradação do material devido à exposição prolongada ao calor.
3. O tempo ideal para secagem é 4-8 horas a temperatura de 90-120°C, permitindo remover eficazmente a humidade sem risco de dano ao material.

4. Para materiais com humidade inicial elevada recomenda-se começar a secagem a temperatura mais baixa e aumentá-la gradualmente, para minimizar o risco de sobreaquecimento.

5. Velocidade de circulação do ar:

6. Elevada velocidade de circulação do ar no secador acelera o processo de remoção de humidade, assegurando aquecimento uniforme e evaporação.
7. Se o secador está equipado com sistema de ventilação e capacidade de remover humidade excessiva da câmara, isto melhora significativamente a eficiência da secagem, mantendo condições estáveis e prevenindo acumulação de ar húmido.
8. Este sistema é adequado para a maioria das poliamidas, ajudando a evitar sobreaquecimentos locais e remoção desigual de humidade.

Tipos de equipamento de secagem:

1. Secadores dessicantes:
2. Funcionam no princípio de desidratação do ar utilizando um absorvente.
3. Mantêm condições estáveis de secagem e minimizam o risco de sobreaquecimento.

4. Recomendados para uso profissional no processamento de poliamidas e outros materiais higroscópicos.

5. Secadores de vácuo:

6. Utilizam pressão reduzida para diminuir o ponto de ebulição da água.
7. Adequados para materiais sensíveis a temperaturas elevadas.

8. Asseguram remoção uniforme de humidade, mas requerem equipamento complexo.

9. Secadores tradicionais (fornos):

10. Acessíveis e simples de utilizar, mas requerem monitorização constante da temperatura.

11. A utilização de um ventilador melhora a uniformidade da secagem, contudo é importante evitar sobreaquecimento.

12. Secadores para plástico:

13. Especialmente desenvolvidos para preparação de filamentos de impressão 3D.
14. Equipados com controlo de temperatura e ventilador potente, assegurando ventilação uniforme.
15. Alguns modelos têm função de controlo de humidade, permitindo remover humidade excessiva através das aberturas de ventilação.
16. Recomendados para secagem de poliamidas, PLA, PETG e outros materiais antes da impressão, para evitar defeitos nos produtos finais.

Requisitos para secadores de plástico:

• Ajuste preciso de temperatura com intervalo até 90-120°C.
• Circulação uniforme de ar dentro da câmara.
• Capacidade de funcionamento durante período prolongado sem sobreaquecimento.
• Tamanho compacto para colocação conveniente em ambientes domésticos ou de escritório.

Recomendações para o processo:

1. Antes da secagem meça o nível de humidade (métodos discutidos no capítulo 2).
2. Comece o processo com temperatura mais baixa, aumentando-a gradualmente.
3. Evite secagem prolongada, especialmente a temperaturas elevadas.
4. Utilize secadores com controlo de parâmetros, para minimizar o risco de sobreaquecimento.

Guia prático:

O gráfico abaixo apresenta as velocidades de remoção de humidade em diferentes temperaturas:

Figura 6. Comparação da velocidade de secagem em diferentes temperaturas.

O gráfico demonstra que temperatura mais elevada acelera o processo de secagem, mas é importante monitorizar os limites de estabilidade térmica do material.

Conclusão:

A secagem eficaz assegura a preservação das propriedades mecânicas da poliamida e previne problemas no processamento. Seguindo estas recomendações conseguirá minimizar o risco de dano ao material. No próximo capítulo discutiremos o papel dos aditivos e cargas no aumento da resistência das poliamidas à humidade.