Processo de Fabricação
A Figura 1 mostra uma visão geral do processo de fabricação de pneus.
Figura 1. O processo de fabricação do pneu
Composição e mistura de Banbury
Um misturador Banbury combina estoque de borracha, negro de fumo e outros ingredientes químicos para criar um material de borracha homogêneo. Tempo, calor e matérias-primas são fatores utilizados para projetar a composição do material. Os ingredientes são geralmente fornecidos à fábrica em embalagens pré-pesadas ou são preparados e pesados pelo operador de Banbury a partir de quantidades a granel. Os ingredientes medidos são colocados em um sistema transportador e o Banbury é carregado para iniciar o processo de mistura.
Centenas de componentes são combinados para formar a borracha utilizada na fabricação de pneus. Os componentes incluem compostos que atuam como aceleradores, antioxidantes, antiozonantes, extensores, vulcanizantes, pigmentos, plastificantes, agentes de reforço e resinas. A maioria dos constituintes não é regulamentada e pode não ter passado por extensas avaliações toxicológicas. De um modo geral, as exposições ocupacionais dos operadores de Banbury às matérias-primas foram reduzidas por melhorias nos controles administrativos e de engenharia. No entanto, a preocupação permanece devido à natureza e quantidade dos componentes que compõem a exposição.
fresagem
A modelagem da borracha começa no processo de moagem. Na conclusão do ciclo de mistura de Banbury, a borracha é colocada em um moinho de queda. O processo de moagem molda a borracha em tiras longas e planas, forçando-a através de dois rolos girando em direções diferentes em velocidades diferentes.
Os operadores de moinhos geralmente se preocupam com os riscos de segurança associados à operação aberta dos rolos giratórios. Os moinhos mais antigos geralmente tinham fios ou barras de disparo que podiam ser puxados pelo operador se ele ficasse preso no moinho (consulte a figura 2); as fresadoras modernas têm barras corporais na altura do joelho que são acionadas automaticamente se o operador for pego nas fresadoras (consulte a figura 3).
Figura 2. Moinho antigo com uma barra de desarme localizada muito alta para ser eficaz. O operador, no entanto, tem luvas grandes que seriam puxadas para dentro do moinho antes de seus dedos.
Ray C. Galinhola
Figura 3. Moinho para linha de calandra com uma proteção de barra de corpo que desliga o moinho se for acionado por trabalhadores.
James S. Frederico
A maioria das instalações possui extensos procedimentos de resgate de emergência para trabalhadores presos em fábricas. Os operadores do moinho estão expostos ao calor e ao ruído, bem como aos componentes formados pelo aquecimento ou liberação da borracha) (veja um capô sobre um moinho de queda na figura 4).
Figura 4. Moinho de queda e secador com capota e fios de disparo
James S. Frederico
Extrusão e calandragem
A operação da calandra continua a moldar a borracha. A máquina de calandragem consiste em um ou mais (muitas vezes quatro) rolos, através dos quais as folhas de borracha são forçadas (ver figura 3).
A calandra tem as seguintes funções:
- para preparar borracha composta como uma folha uniforme de espessura e largura definidas
- colocar uma fina camada de borracha em um tecido (“coating” ou “skimming”)
- forçar a borracha nos interstícios do tecido por fricção (“atrito”).
As folhas de borracha que saem da calandra são enroladas em tambores, chamados “cascas”, com espaçadores de tecido, chamados “liners”, para evitar que grudem.
A extrusora costuma ser chamada de “tubérculo” porque cria componentes de borracha semelhantes a tubos. A extrusora funciona forçando a borracha através de matrizes de formato apropriado. A extrusora consiste em uma rosca, barril ou cilindro, cabeçote e matriz. Um núcleo ou aranha é usado para formar o interior oco da tubulação. A extrusora faz a seção grande e plana das bandas de rodagem do pneu.
Operadores de extrusoras e calandras podem ser expostos a talco e solventes, que são utilizados no processo. Além disso, os trabalhadores no final da operação de extrusão são expostos a uma tarefa altamente repetitiva de colocar a banda de rodagem em carrinhos de várias camadas. Esta operação é muitas vezes referida como passos de reserva, porque o carrinho se parece com um livro com as bandejas sendo as páginas. A configuração do extrusor, bem como o peso e as quantidades de banda a reservar contribuem para o impacto ergonómico desta operação. Numerosas mudanças foram feitas para diminuir isso, e algumas operações foram automatizadas.
Montagem e construção de componentes
A montagem de pneus pode ser um processo altamente automatizado. A máquina de montagem de pneus é constituída por um tambor rotativo, sobre o qual são montados os componentes, e dispositivos de alimentação para fornecer ao fabricante de pneus os componentes a montar (ver figura 5). Os componentes de um pneu incluem talões, lonas, paredes laterais e bandas de rodagem. Depois que os componentes são montados, o pneu costuma ser chamado de “pneu verde”.
Figura 5. Operador montando um pneu em uma máquina de pneus de estágio único
Os fabricantes de pneus e outros trabalhadores nesta área do processo estão expostos a uma série de operações de movimento repetitivo. Os componentes, muitas vezes em rolos pesados, são colocados nas porções de alimentação do equipamento de montagem. Isso pode implicar levantamento e manuseio extensos de rolos pesados em um espaço limitado. A natureza da montagem também exige que o fabricante de pneus execute uma série de movimentos semelhantes ou idênticos em cada montagem. Os construtores de pneus utilizam solventes, como o hexano, que permitem a aderência do piso e das lonas de borracha. A exposição aos solventes é uma área de preocupação.
Depois de montado, o pneu verde é pulverizado com um material à base de solvente ou água para evitar que adira ao molde de cura. Esses solventes expõem potencialmente o operador de pulverização, o manipulador de materiais e o operador da prensa de cura. Hoje em dia, os materiais à base de água são os mais usados.
Cura e Vulcanização
Os operadores da prensa de cura colocam pneus verdes na prensa de cura ou no equipamento de carregamento da prensa. As prensas de cura em operação na América do Norte existem em vários tipos, idades e graus de automação (consulte a figura 6). A prensa utiliza vapor para aquecer ou curar o pneu verde. A cura ou vulcanização da borracha transforma o material pegajoso e maleável em um estado não pegajoso, menos maleável e duradouro.
Figura 6. Prensa de cura Bag-o-matic McNeal para passageiros e caminhões leves ventilada com um ventilador de teto, Akron, Ohio, EUA
James S. Frederico
Quando a borracha é aquecida na cura ou nos estágios iniciais do processo, N-nitrosaminas cancerígenas são formadas. Qualquer nível de exposição à N-nitrosamina deve ser controlado. Devem ser feitas tentativas para limitar a exposição à N-nitrosamina tanto quanto possível. Além disso, poeiras, gases, vapores e fumaças contaminam o ambiente de trabalho quando a borracha é aquecida, curada ou vulcanizada.
Inspeção e acabamento
Após a cura, as operações de acabamento e inspeção devem ser executadas antes que o pneu seja armazenado ou enviado. A operação de acabamento apara rebarbas ou excesso de borracha do pneu. Este excesso de borracha permanece no pneu a partir de aberturas no molde de cura. Além disso, o excesso de camadas de borracha pode precisar ser retificado das paredes laterais ou letras em relevo no pneu.
Um dos principais riscos à saúde aos quais os trabalhadores estão expostos ao manusear um pneu curado é o movimento repetitivo. As operações de acabamento ou retificação de pneus normalmente expõem os trabalhadores a pó ou partículas de borracha curada (consulte a figura 7). Isso contribui para doenças respiratórias nos trabalhadores da área de acabamento. Além disso, existe um potencial de exposição ao solvente da tinta protetora que é frequentemente usada para proteger a parede lateral ou as letras do pneu.
Figura 7. Um coletor de pó de um rebolo captura o pó de borracha
Ray C. Galinhola
Após o acabamento, o pneu está pronto para ser armazenado em um depósito ou despachado da fábrica.
Preocupações de Saúde e Segurança
As preocupações de saúde e segurança ocupacional nas fábricas de pneus sempre foram e continuam sendo de extrema importância. Frequentemente, o impacto de lesões graves no local de trabalho ofusca a devastação associada a doenças que podem estar ligadas a exposições no local de trabalho. Devido aos longos períodos de latência, algumas doenças não se tornam aparentes até que o trabalhador deixe o trabalho. Além disso, muitas doenças que podem estar associadas a exposições ocupacionais em fábricas de pneus nunca são diagnosticadas como relacionadas à ocupação. Mas doenças como o câncer continuam a prevalecer entre os trabalhadores da borracha nas fábricas de pneus.
Muitos estudos científicos foram realizados em trabalhadores em instalações de fabricação de pneus. Alguns desses estudos identificaram excesso de mortalidade por câncer de bexiga, estômago, pulmão, hematopoiético e outros. Essas mortes em excesso muitas vezes não podem ser atribuídas a um produto químico específico. Isso se deve em parte às exposições no local de trabalho envolvendo muitos produtos químicos individuais ao longo da duração da exposição e/ou exposições combinadas a vários produtos químicos simultaneamente. Também ocorrem mudanças frequentes na formulação dos materiais usados em uma fábrica de pneus. Essas mudanças nos tipos e quantidades dos constituintes do composto de borracha criam dificuldades adicionais no rastreamento dos agentes causais.
Outra área de preocupação são os problemas respiratórios ou irritação respiratória em trabalhadores da fábrica de pneus (ou seja, aperto no peito, falta de ar, redução das funções pulmonares e outros sintomas respiratórios). O enfisema tem se mostrado uma razão comum para a aposentadoria precoce. Esses problemas são frequentemente encontrados nas áreas de cura, processamento (pré-mistura, pesagem, mistura e aquecimento de matérias-primas) e acabamento final (inspeção) das fábricas. No processamento e cura, as exposições químicas são frequentemente a numerosos constituintes em níveis de exposição relativamente baixos. Muitos dos componentes individuais aos quais os trabalhadores estão expostos não são regulamentados por agências governamentais. Quase o mesmo número não foi adequadamente testado quanto à toxicidade ou carcinogenicidade. Além disso, nos Estados Unidos, os trabalhadores de fábricas de pneus nessas áreas provavelmente não serão obrigados a usar proteção respiratória. Nenhuma causa clara de dificuldade respiratória foi identificada.
Muitos trabalhadores em fábricas de pneus sofreram de dermatite de contato, que muitas vezes não foi associada a uma substância em particular. Alguns dos produtos químicos associados à dermatite não são mais usados na fabricação de pneus na América do Norte; no entanto, muitos dos produtos químicos de substituição não foram totalmente avaliados.
Traumas repetitivos ou cumulativos foram identificados como uma área de preocupação na fabricação de pneus. Os distúrbios de trauma repetitivo incluem tenossinovite, síndrome do túnel do carpo, sinovite, perda auditiva induzida por ruído e outras condições resultantes de movimentos repetitivos, vibração ou pressão. O processo de fabricação de pneus contém inerentemente ocorrências excessivas e múltiplas de manipulação de materiais e produtos para uma grande parcela dos trabalhadores da produção. Em alguns países, muitas melhorias foram e continuam sendo introduzidas nas fábricas para resolver esse problema. Muitas das melhorias inovadoras foram iniciadas por trabalhadores ou comitês conjuntos de trabalhadores e trabalhadores. Algumas das melhorias fornecem controles de engenharia para manipular materiais e produtos (consulte a figura 8).
Figura 8. Um elevador a vácuo transporta os sacos para o transportador de carregamento para um misturador Banbury, eliminando a tensão nas costas do manuseio manual
Ray C. Galinhola
Devido em parte à reestruturação da força de trabalho, a idade média dos trabalhadores em muitas fábricas de pneus continua a aumentar. Além disso, cada vez mais fábricas de pneus tendem a operar continuamente. Muitas instalações com operações contínuas incluem horários de turnos de trabalho de 12 horas e/ou turnos rotativos. A pesquisa continua a estudar as possíveis relações entre turnos de trabalho prolongados, idade e transtornos traumáticos cumulativos na fabricação de pneus.