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Estudo da desvulcanização ultrassônica de borracha de pneus inservíveis

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Estudo da desvulcanização ultrassônica de borracha de pneus inservíveis

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Título Estudo da desvulcanização ultrassônica de borracha de pneus inservíveis
Autor Silva, Analice Turski
Orientador Santana, Ruth Marlene Campomanes
Data 2015
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais.
Assunto Pneus
Reciclagem
Resumo Os pneus são produtos indispensáveis na vida moderna, o que leva a um alto consumo deste produto. Dessa forma, a geração de pneus inservíveis é alta e se constitui de um resíduo global. No Brasil, cerca da metade da produção anual de pneus é descartada no mesmo período em que foi produzida e, apenas em 2007 foram designadas as primeiras iniciativas nacionais para o tratamento deste resíduo. Uma das alternativas ambientalmente amigáveis para o trato de pneus é a desvulcanização, que utiliza energia para romper as ligações cruzadas da borracha desenvolvidas na etapa de vulcanização (que tornam o material infusível e insolúvel), impossibilitando sua reciclagem por métodos convencionais. Existem muitos processos de desvulcanização de borrachas, entre eles o ultrassônico. Este trabalho visa ampliar o conhecimento das possibilidades de atuação deste método, empregando o pneu pós-uso, na forma de pó em meio a solvente cicloexano. Para isso, foram testados dois tipos distintos de equipamentos: um banho ultrassônico (USB) e um processador ultrassônico com ponteira (USP). O desenvolvimento do trabalho foi realizado em duas etapas. Na primeira etapa, os parâmetros avaliados foram a temperatura (T1 e T2) para o USB e a amplitude (A1 e A2) para USP. E, na segunda etapa, as amostras selecionadas foram avaliadas quanto aos tempos de exposição às ondas ultrassônicas (20, 40 e 60 min.). As amostras foram caracterizadas por análises térmicas (TGA), químicas (FTIR, fração solúvel e insolúvel de borracha, e densidade de ligações cruzadas), físicas (picnometria e granulometria), mecânicas (dureza e tração), morfológica (MO). Os resultados demonstraram que em todos os casos houve certo grau de desvulcanização nas amostras tratadas. A amostra USB T1 20 (aparelho tipo banho ultrassônico, temperatura de processo de 30°C, sob tempo de exposição de 20 minutos) foi a que apresentou o melhor resultado, com o menor nível de degradação e maior nível de desvulcanização observado, dentre outras vantagens.
Abstract The tires are indispensable products in modern life, which leads to a high consumption of this product. Thus, the generation of waste tires is high and constitutes a global residue. In Brazil, about half the annual production of tires is discarded in the same period in which it was produced and, only in 2007 were designated the first national effective initiatives for the treatment of this waste. One of the environmentally friendly alternative to the tire tract is the devulcanization. This technique provides energy to break the crosslinked bonds of rubber, created in the vucanization step, that makes a material insoluble and infusible, that can not be recycled by conventional methods. There are many processes to devulcanization of rubbers, including ultrasound. This work aims to expand the knowledge of the possibilities of action of this method, using the post-use tire, in the form of powder amid cyclohexane solvent. For this were tested two different types of equipment: an ultrasonic bath (USB) and an ultrasonic processor tip (USP). The study was conducted in two stages. In the first stage, the parameters evaluated were the temperature (T1 and T2) to the USB and the amplitude (A1 and A2) to the USP. In the second stage, some selected samples were evaluated for exposure times to ultrasonic waves (20, 40 and 60 min.). The samples were characterized by thermal analysis (TGA), chemical (FTIR, soluble and insoluble fraction rubber, and crosslink density), physical (picnometry and particle size), mechanical (hardness and tensile strength), morphological (MO). The results showed that in all cases there was some degree of devulcanization in the treated samples. The sample USB T1 20 (ultrasonic bath, with process temperature 30°C and exposure time of 20 minutes) showed the best results, with the lowest level of degradation and higher level of devulcanization observed, among other advantages.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/118822
Arquivos Descrição Formato
000966954.pdf (2.294Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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