PREDICTION OF WATER-BASED PAINT PROPERTIES BASED ON THEIR MINERAL FILLERS: SIMPLEX-PLSR COUPLING APPLICATION

Autores

DOI:

https://doi.org/10.15628/holos.2018.6968

Palavras-chave:

kaolin, carbonate, simplex mixture design, brightness, mineral processing

Resumo

The present study shows the optimization of mineral filler blends for use in water-based paints. The aim of the modelling is to evaluate the possibility of creating a model of prediction of the contrast ratio and brightness of the dry film, where the fillers that participate in the system are fillers used commercially by the paint industry. The differential of the use of the mixtures design, called Simplex, is that the predictions are made by carrying out a linear combination between the proportions of the mineral fillers and the response variables. The proposed procedure consists in generating a numerical model that can predict final paint properties depending on the concentrations of the mineral fillers (PCC, GCC and kaolin) used. As support for simplex mixture design, the methods of Partial Least Squares regression and Response Surface were used in the calculations of the models and in the visualization of the response variables.

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Referências

Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas – AFRAFATI. (2016). Cartilhas e manuais, notícias e artigos. https://www.abrafati.com.br/publicacoes/cartilhas-e-manuais/ (accessed 31.10.2017)

Barros Neto, B., Scarmínio, I.S., Bruns, R.E. (1995). Planejamento e Otimização de Experimentos, 2 ed. Campinas, Ed. Unicamp, 299p.

Bartholi, J.C., (2001). Guia prático de aditivos minerais e suas aplicações em tintas, Minérios Ouro Branco, 2 Ed, agosto, 54 p.

Bartholi, J.C. (1998). Guia prático sobre cargas minerais e suas aplicações em tintas, Tintas e vernizes, agosto/setembro, 52-55 p.

Bezerra, M.A., Santelli, R.E., Oliveira, E.P., Villar, L.S., Escaleira, L.A. (2008). Response surface methodology (RSM) as a tool for optimization in analytical chemistry, Talanta 76, 965–977.

Box, G. E., Hunter, J. S. (1957). Multi-factor experimental designs for exploring response surfaces. The Annals of Mathematical Statistics, 28, 195–241.

Box, G. E., Hunter, J. S. (1961). The 2k-p fractional factorial designs. Technometrics, 3(3), 311–351.

Box, G. E.; Wilson, K. B. (1951). On the experimental attainment of optimum conditions. Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological), 13(1), 1–45.

Carvalho, G.A. (2001). Tintas e vernizes, Apostila de Materiais Poliméricos, UCS, CCET, DENQ.

Castro, C.D., Conceição, P.R.N., Petter, C.O. (2005). Estudo da influência de diferentes cargas minerais no processo de fabricação de tintas. In: XXI Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, Natal/RN. XXI Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. Natal/RN: O2 Editora. v. 2°. p. 496-503.

Castro, C.D., Conceição, P.R.N., Petter, C.O. (2007). Estudo de diferentes propriedades de cargas minerais para utilização da indústria de tintas. In: XXII ENTMME, Ouro Preto. XXII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. Ouro Preto: UFOP, v. 1. p. 731-738.

CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. (2006). Tintas e Vernizes - Guia técnico ambiental tintas e vernizes - Série P+L, 70p.

Chen, R., Zhang, Z., Feng, C., Huc, K., Li, M., Li, Y., Shimizu, K., Chen, N., Sugiura, N. (2010). Application of simplex-centroid mixture design in developing and optimizing ceramic adsorbent for As (V) removal from water solution, Microporous and Mesoporous Materials 131,115–121

Ciullo, P.A. (1996). Industrial minerals and their uses: a handbook and formulary. Westwood: Noyes Publications, 632 p.

Ciullo, P.A. (2002). Functional Silicate Fillers: Basic Principles, Paint & Coating Industry, agosto, 30-36 p.

Ciullo, P.A. (2003). Kaolin Clay: Functional optical additives, Paint & Coating Industry, agosto, 42-47 p.

Conceição, P.R.N. (2006). Utilização de análise multivariada de dados na otimização de misturas de minerais industriais para a formulação de tintas, Tese, PPGEM/UFRGS, Porto Alegre. DOI: 10.13140/RG.2.1.1771.6960

Conceicao, P.R.N, Comim, K.O., Petter, C.O. (2001). Determinação do espectro de reflectância de misturas de caulim através da Função de Kubelka-Munk. Rem, Rev. Esc. Minas [online]., vol.54, n.4, pp.281-286. http://dx.doi.org/10.1590/S0370-44672001000400008.

Conceição, P.R.N., Castro, C.D., Petter, C.O. (2006). Utilização de Análise Multivariada de Dados na Escolha de Minerais Industriais para a Indústria de Tintas. In: In: 17 CBECiMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Foz do Iguaçu. 17 CBECiMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais.

Conceição, P.R.N., Castro, C.D., Petter, C.O. (2007). Seleção de cargas minerais através de análise em componentes principais. In: XXII ENTMME, 2007, Ouro Preto. XXII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. Ouro Preto: UFOP, v. 1. p. 775-782.

Conceição, P.R.N., PETTER, C.O. (2000). Utilização de técnicas espectro-colorimétricas no auxílio à lavra seletiva de caulins: adição de espectros de reflectância. Revista da Escola de Minas Rem, Ouro Preto/MG, v. 53, n.2, p. 125-128.

Conceição, P.R.N., Petter, C.O. (2007). Utilization of multivariate data analysis in fillers selection for paint industry, Nurnberg Congress – Europe’s leading congress on coatings, ink, Adhesives, sealants, construction chemicals.

Conceição, P.R.N., Petter, C.O., Pampolha, M., Castro, C.D. (2009). Planejamento simplex, criofraturamento e interferometria na otimização de misturas de cargas minerais para a indústria de tintas. In: In: International Coatings Congress - XI International Coatings Congress, São Paulo. XI International Coatings Congress, ABRAFATI.

Dalpiaz, G., Corrêia, A. G., Conceição, P.R.N.; Bergeret, A., Fambri, L., Petter, C.O. (2004). Utilização de projetos de experimentos na análise de parâmetros de incorporação de calcários micronizados em compósitos. In: XX ENTMME, Florianópolis. XX ENTMME. Florianópolis: UNESC, v. 2. p. 333-340.

Esbensen, K.H., 2000. Multivariate data analysis – In practice, CAMO, 4th ed, 600 p.

Esbensen, K.H., Guyot, D., Westad, F., Houmoller, L.P. (2002). Multivariate Data Analysis: In Practice: An Introduction to Multivariate data analysis and experimental design, 5th Edition, 598p.

Fazenda, J.R. (1993). Tintas e vernizes – Ciência e tecnologia, ABRAFATI, volumes I (616 p) e II (1199 p), São Paulo.

Ferreira, S. L. C., Bruns, R. E., da Silva, E. G. P., dos Santos, W. N. L., Quintella, C. M., David, J. M. et al. (2007). Statistical designs and response surface techniques for the optimization of chromatographic systems. Journal of Chromatography A, 1158(1–2), 2–14.

Kettaneh, N., Berglund, A., Wold, S. (2005). PCA and PLS with very large data sets, Computational Statistics & Data Analysis, Volume 48, 1, 69-85.

Kreutz, S. (2001). Perspectivas promissoras para o mercado de sistema tintométrico, Tintas e vernizes, dezembro/janeiro, 12-21 p.

Lambourne, R, Strivens, T.A. (1999). Paint and Surface Coatings: Theory and Practice, 2nd Ed.

Lozasso, G. (2001). Cargas minerais em expansão, Tintas e vernizes, fevereiro/março, p, 10-17.

Occaa. (1983). Surface coatings – Raw materials and their usage, volume I, Australia, 408 p.

Perez, B.C. (2001). As rochas e os minerais industriais como elementos de desenvolvimento sustentável, Rio de Janeiro, CETEM/MCT, 37 p.

Petter, C.O., Castro, C.D., Conceição, P.R.N. (2005). Estudo da influência de diferentes cargas minerais no processo de fabricação de tintas. In: XXI ENTMME, Natal. Anais do XXI Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. v. 2. p. 496-503.

Petter, C.O., Conceição, P.R.N. (2009). Otimização de mistura de cargas minerais para o uso na indústria de tintas. In: XXIII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa, Gramado. XXIII Encontro Nacional de Tratamento de Minérios e Metalurgia Extrativa. Porto Alegre: Pallotti Gráfica e Editora, v. 2. p. 611-628.

Phillips, K.A. (1999). Industrial minerals in Arizona’s paint industry, Arizona Department of Mines & Mineral Resources, Open file report, 9 p.

Mehmood, T., Liland, K.H., Snipen, L., Sæbø, S. (2012). A review of variable selection methods in Partial Least Squares Regression, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 118, 62–69.

Myers, R.H., Montgomery, D.C., Anderson-Cook, C.M. (2016). Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, 4th Edition, 856p.

Scigliano, S. (1998). A explosão das cargas minerais, Tintas e vernizes, agosto/setembro, 10-18 p.

Vandelbilt, R.T., 2015. Filler mineral reference – A guide to filler properties and uses, Vanderbilt Company, Technical Report. www.rtvanderbilt.com (accessed 08.06.2017).

Wilker, G. (2001). Dispersão de pigmentos em tintas, Tintas e vernizes, junho/julho, 40-43 p.

Wold, H. (1973) “Nonlinear Iterative Partial Least Squares (NIPALS) modelling: Some current developments.” In Multivariate Analysis III. Proceedings of the 3rd International Symposium on Multivariate Analysis. Dayton, Ohio, edited by P. R. Krishnaiah, 383-407. Academic Press.

Wold, H., Lyttkens, E. (1969) Nonlinear Iterative Partial Least Squares (NIPALS) estimation procedures. Bull. Inst. Internat. Statist. 53, 29-51.

Wold, S., Sjöström, M., Eriksson, L. (2001). Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 58, 109–130.

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Publicado

11/06/2018

Como Citar

Nunes da Conceição, P. R., Petter, C. O., & Hoffmann Sampaio, C. (2018). PREDICTION OF WATER-BASED PAINT PROPERTIES BASED ON THEIR MINERAL FILLERS: SIMPLEX-PLSR COUPLING APPLICATION. HOLOS, 2, 2–15. https://doi.org/10.15628/holos.2018.6968

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