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Matéria Matéria Técnica
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A atual evolução da população
humana tem mostrado que, em um
futuro próximo, haverá uma crise
extremamente acentuada em conseqüência
da degradação e destruição
dos recursos naturais que são a
base da sustentabilidade de seu sistema
produtivo.
Assim, é cada vez mais necessário
falar-se de meio ambiente e portanto,
em novas formas de atuação no
que se refere aos aspectos
econômicos e empresariais por
meio de um eficaz sistema de
gerenciamento ecológico.
Nos últimos anos tem-se notado um
crescente interesse por matériasprimas
renováveis. As causas para
tal interesse são:
• a limitação dos recursos naturais;
• os processos da engenharia
genética, aperfeiçoando cada vez
mais as plantas, direcionando assim
a produção de produtos;
• a exploração de novas fontes de
rendimentos para a população do
campo além da produção de alimentos.
Os países do Hemisfério Norte,
preocupados com a crescente
produção de lixos não recicláveis e
não biodegradáveis, vem adotando
uma política de taxa sobre produtos
que gerem resíduos de difícil
degradação, promovendo incentivo
aos produtos de origens renováveis,
biodegradáveis e recicláveis. Em
nível de Brasil, o governo federal vai
lançar ainda este ano um programa
para incentivar a reciclagem de resíduos,
reduzindo a carga tributária
dos reciclados, criando linhas de
crédito específicas e fomentando
cooperativas de catadores de lixo.
Desta forma, a pesquisa visa oferecer
a esse mercado uma alternativa
para o aproveitamento de resíduos
em um novo produto, o "Elastômero
com Resíduo de Fibra de Coco
Aglomerada com Látex Natural da
Amazônia" utilizado para a produção de
encosto para a cabeça em automóveis
da Mercedes Benz do Brasil.
I. CONSIDERAÇÕES GERAIS
SOBRE FIBRAS VEGETAIS
A importância das fibras vegetais
é antiga, sua utilização remonta
ao homem primitivo, das quais
muitas das fibras comercializadas
atualmente já eram utilizadas
comercialmente pelo homem há
3 mil anos A.C., na Europa e no
Egito, como por exemplo o linho,
assim como, o cânhamo e o rami,
na China. Desta forma, pode-se
atribuir ao desenvolvimento da
utilização industrial das fibras vegetais
pelo homem através dos
tempos, uma relação cronológica
como o progresso da civilização.
A produção de fibras vegetais ocupa
ainda um papel relevante na economia
agrícola mundial, mesmo com a
intensa produção de fibras sintéticas.
Matérias primas de origens
renováveis, recicláveis e biodegradáveis,
apontam como uma
das alternativas para a produção
de manufaturados ecologicamente
corretos, em conseqüência do acúmulo
nos descartes de materiais não
biodegradáveis, os quais tendem a
aumentar com o crescimento populacional
nos centros urbanos.
A substituição de materiais derivados
do petróleo (negro de fumo, borracha)
na produção de compostos
elastoméricos por matéria-prima
renovável, vem de encontro à
estes ideais.
As fibras sintéticas destacam-se
pela elevada resistência, baixas
densidades e elevada produção.
Entretanto as fibra animais e vegetais
são as de maior importância,
principalmente para atender os
apelos ecológicos e pelo número
de plantas e animais produtores
de fibras.
As plantas produtoras de fibras
utilizáveis foram quantificadas por
vários autores e em diferentes
épocas, sendo enumerado 2 mil
plantas fibrosas e estimado o seu
total em 2.300 (SCHILLING apud
MEDINA, 1959), destacando-se as
florestas tropicais que encerra recursos
inesgotáveis em potencial.
Entretanto, pouco explorado até o
presente, devendo-se a isto as
seguintes causas:
1. desconhecimento das exigências
e o comportamento das plantas
quando introduzidas em cultivo;
2. falta de melhorias nos processos
de obtenção e beneficiamento
das fibras;
3. falta de incentivos à pesquisa e
desenvolvimento de tecnologias
apropriadas as outras plantas
fibrosas, além das já existentes
no mercado;
4. descontinuidade de oferta
comercial do produtor,
consequentemente, incapacidade
de estabelecer uma tradição
no mercado;
5. falta de melhoramento genético
das plantas em cultivo.
Existem diversos tipos de fibra
natural porém, segundo Eberhard
De acordo com os dados obtidos
com Karan-carpets da Índia
(http://karan-carpets.com/coir.htm),
a composição química da fibra de
coco em questão é a seguinte:
- celulose 43,44%
- lignina 45,84%
- solúveis em água 5,25%
- pectina 3,00%
- resíduo mineral 2,22%
- hemicelulose 0,25%
Kübler, do centro de pesquisa da
Daimler-Benz, as vegetais são mais
adequadas para aplicações técnicas.
A fibra de coco utilizada provém
do coco tipo Cocos nucifera, CK
segundo a simbologia da ABNT.
Essas fibras são constituídas
basicamente de polissacarídeos,
como a celulose que é um polímero
linear constituído de unidades
D-glicopiranosídios ligados de modo
1:4 por ligações b-glicosídicas
(figura 1), hemicelulose que são
grupo de pentoses D-Xilose e
L-arabinose, de hexoses D-glucose,
D-galactose, D-manose e ácido
4-O-metilglucurônico, sendo estes
não cristalinos, bastante ramificados,
mas com menor grau
de polimerização que a celulose,
lignina que são compostos
derivados de álcoois aromáticos
(ROWELL, 1990), e de pectinas
polissacarídeos ácidos, de peso
molecular elevado, tendo como
constituinte básico o ácido (a-Dgalacturônico,
polimerizado em
moléculas lineares ligadas entre si
pelos carbonos 1 e 4.
Fibras vegetais são todas as células
esclerenquimatosas de forma
tipicamente prosenquimatosa, isto é,
de comprimento igual a muitas vezes
a largura. Dessa forma, de um ponto
de vista estritamente histológico, o
termo fibra tem sido usado para designar
uma grande variedade de tipos
de células que se caracterizam pela
forma alongada, parede secundária
espessa e regular ocorrência de pontuações
(MEDINA, 1959). Entretanto,
em relação aos termos empregados
no comércio verifica-se que existe um
sentido muito vago, seja para indicar
pêlos unicelulares, como o algodão,
ou feixes de tecidos multisseculares,
constatando-se que no campo
comercial o termo fibras não
apresenta usualmente o significado
botânico estrito de células individuais
de certa categoria de esclerenquima.
II PROCESSAMENTO DA
FIBRA E OBTENÇÃO
DOS ENCOSTOS
Para a produção destes encostos,
as fibras de coco são: 1º)
trançadas em cordas de espessura
de um braço; 2º) entumecidas
com água e trabalhada em moinho
de martelos para retirar os
solúveis (lignina, solúveis em
água); 3º) enovela-se a fibra
submantendo-a a uma torção
(foto 1); 4º) coloca-se esse "novelo"
em uma autoclave onde a
fibra vai adquirir uma "memória
elástica"; 5º) a fibra é pulverizada
com uma composição de látex; 6º)
prensada e por fim vulcanizada
em estufa. A rebarba obtida
(foto 2) é descartada como resíduo
sendo por isso o objetivo do
estudo.
No momento em que os veios de
fibra de coco são impregnados
com látex através de uma pistola
que pulveriza a fibra, parte deste é
desperdiçado junto com a fibra de
coco. Esse material, rico em látex
natural é também o objetivo do
estudo.
Foto1: manta de fibra de coco para
montagem de "apoio de cabeça"
para veículos da Mercedes Benz
Foto 2. Acabamento final de
"apoios de cabeça" para veículos
Fonte: Poematropic v.1, n.1,
jan./jun.1998
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Tabela I - Formulas para o solado
Fórmula Solado 10 Solado 20 Solado 30Solado 40
padrão phr phr phr phr
GEB 1 100,00 100,00 100,00 100,00 100.00
Ácido Esteárico 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00
Óxido de Zinco 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00
TMQ (1) 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
N 339 (2) 60,00 60,00 60,00 60,00 60,00
CBS (2) 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70
Enxofre 2,25 2,25 2,25 2,25 2,25
Resíduo - 10,00 20,00 30,00 40,00
Total 170,95 180,95 190,95 200,95 210,95
(1) 2,2,4 - Trimetil - 1,2 - dihidroquinolina polimerizada = Vulcanox HS
(2) negro-de-fumo de fornalha
(3) N - Ciclorexil - 2- benzotiazol sulfenamida = Vulkacit CZ
corretos forçou as indústrias a se
adequarem a esse novo perfil de
consumo. A indústria calçadista,
sempre preocupada em atender
melhor ao seu consumidor, investe
em novas tecnologias e é receptora
de grande número dos projetos
envolvendo produtos ecológicos.
Desta forma, o trabalho é direcionado
à produção de solado para botinas
de combate, tendo em vista a
necessidade de fornecimento desse
produto para a segurança pública do
Estado do Pará, estado onde os
encostos estão sendo produzidos.
Salienta-se que a utilização do resíduo
nas botinas de combate é
somente uma referência para o
desenvolvimento do trabalho, sendo
que pode-se reutilizar o resíduo na
produção de diversos outros
artefatos de borracha.
• resistência à abrasão, mm3
máximo de 200
Partindo-se de uma fórmula padrão
desenvolvemos 4 fórmulas (Tabela
I) que atendem aos requisitos exigidos
pela especificação.
Os resultados obtidos são comparados
com os especificados conforme
Tabela II.
CONCLUSÕES
Na medida em que adicionamos
mais resíduo a tempo ótimo de cura
diminui, o que se justifica pelo
sistema de vulcanização utilizado no
látex.
Sendo assim é possível diminuir a
quantidade de acelerador (CBS) na
medida em que aumenta-se a quantidade
de resíduo, diminuindo o
preço do produto final.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao IBAMA pelo apoio técnico e
financeiro dado ao trabalho, pois sem o apoio
dessa instituição, trabalhos deste gênero não
seriam possíveis.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• SCHREIBER, Vichy (Org.). Vias de
Desenvolvimento Sustentável; As Dimensões
do Desafio. Belém: UFBA, NUMA, POEMA,
IDESP, 1998. 495p. (POEMA, 6)
• RICUPERO, Rubens. Biodiversity as an
engine of trade and sustainable development.
Poematropic. Belém: V.1, n.1, p. 9-13.
• FOLSTER, Thomas; Benz, Damiler. Uso
Técnico de Fibras Naturais. In: POEMA
• MITSCHEIN, Thomas A.; MIRANDA,
Pedro S. POEMA: A Proposal of Sustainable
Development in Amazônia. Belém: UFPA,
POEMA, 1996. 79p. il. (POEMA, 4)
• FARIA, Lênio José G. de, COSTA,
Cristiane Maria L. Tópicos Especiais em
Tecnologia de Produtos Naturais. Belém:
III QUALIFICAÇÃO E
QUANTIFICAÇÃO DOS
RESÍDUOS
Para janeiro do próximo ano, será
inaugurada uma fábrica de porte
médio no Distrito Industrial de Belém,
com uma capacidade instalada de
processar almofadas diversas para
automóveis em fibra de coco aglomerada
com látex. Assim sendo pode-se
projetar:
• resíduo de fibra + látex
±0,9 toneladas/mês
• resíduo pré-vulcanizado
±1,3 toneladas/mês
(aparas e sobras laterais)
• peças rejeitadas (2%)
±0,18 toneladas/mês
• total de resíduos
±2,38 toneladas/mês
IV DESENVOLVIMENTO DE
FORMULAÇÕES DE COMPOSTOS
ELASTOMÉRICOS PARA
FABRICAÇÃO DOS ARTEFATOS
A crescente exigência em nível
global de produtos ecologicamente
O Departamento de Suprimento
do Exército - Centro Tecnológico do
Exército determina a seguinte
especificação para o solado em
questão:
• tensão de ruptura, N/cm2
mínimo de 1.300
• alongamento na ruptura,
%mínimo de 400
Nota-se que nas dosagens de 10 a
40 phr de resíduo não houveram
alterações significativas.
A produção de outros artefatos para
a indústria é tecnicamente viável,
uma vez que os resultados obtidos
mostram que o produto obtido
com a adição do resíduo tem
propriedades semelhantes ao
composto original.
UFPA,
POEMA, 1998. 302p. il. (POEMA, 7)
ARTIGO TÉCNICO
ELABORADO POR:
• Edmundo Cidade da Rocha / Diretor do
Centro Tecnológico de Polímeros SENAI
• Jordão Gheler Júnior / Técnico
Químico do Centro Tecnológico de
Polímeros SENAI
Tabela II - Resultados
Especificação Fórmula Padrão Solado 10 Solado 20 Solado 30 Solado 40
Tempo ótimo de cura - t90,
min, 160 o C
- 06 04 03 03 02
Tensão de Ruptura, N/cm2 1.300, mínimo 2.480 2.460 2.500 2.210 2.420
Psi 1.880, mínimo 3.590 3.560 3.620 3.200 3.500
Alongamento na Ruptura, % 400, máximo 380 380 380 380 400
Resistência à abrasão, mm3 200, máximo 99 101 113 123 125
Densidade, g/cm3 1,15 a 1,20 1,148 1,146 1,149 1,150 1,150
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Dureza Shore A 68 ± 5 69 71 70 69 68
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