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Processos Químicos e Industriais - Industria da Borracha

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Paula Aprigio

on 24 July 2013

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Transcript of Processos Químicos e Industriais - Industria da Borracha

(cc) photo by theaucitron on Flickr (cc) photo by theaucitron on Flickr Indústria da Borracha Flávia Bernardes
Larissa Sad
Marina Neves
Paula Aprigio Eliminação de resíduos;

Controle da poluição;

Uso racional de energia;

Melhoria da saúde e segurança do trabalho;

Produtos e embalagens ambientalmente adequadas. 1913 – A produção Inglesa-Malásica superou pela primeira vez a do Brasil;

1921 – Os seringais do oriente produziam 1,5 milhão de toneladas de borracha, contra 20 mil toneladas da Amazônia;

1962 – O Brasil começa a importar do Sudeste Asiático, espécies de seringueira geneticamente melhoradas e mais produtivas;

1967 – O governo começa a criar regulamentações para proteger a produção nacional, para contrabalancear as importações; 1870 – O ciclo da borracha teve o seu centro na região amazônica;

A borracha atraiu para a região amazônica muitos migrantes nordestinos que se transformaram na mão-de-obra da extração do látex;

O apogeu da borracha dura até 1910, quando entram no mercado as exportações de borracha a partir das colônias britânicas; Aumento na eficiência do processo;

Uso eficiente de matérias-primas, água e energia;

Redução de resíduos e emissões gerados Fig. 1 - Representação de uma empresa, onde são aplicados conceitos de Produção Mais Limpa (Fonte: Giannetti e Almeida, 2006) HISTÓRICO A borracha ou elastômero é um polímero que recupera rapidamente a sua forma e dimensões iniciais, após cessar a aplicação de uma tensão;

Pode ser obtida de duas maneiras: naturalmente e sinteticamente. INTRODUÇÃO Por que se preocupar com as questões ambientais?

Desenvolvimento sustentável;
Responsabilidade social;
Crescente conscientização dos consumidores;
Legislação ambiental;
Estratégia de marketing;
Competitividade; QUESTÕES AMBIENTAIS Desde o início da segunda metade do século XIX, a borracha passou a exercer uma forte atração sobre empreendedores visionários.

A atividade extrativista do látex na Amazônia revelou-se de imediato muito lucrativa.

Através da extração da borracha, surgiram as cidades de Manaus, Belém e outros povoados, depois também transformados em cidades. NO BRASIL Vantagens Ambientais Vantagens Econômicas Resistência à tração;
Resistência ao envelhecimento térmico;
Resistência ao oxigênio e ozônio;
Excelente resiliência; Propriedades da Borracha Vulcanizada Cargas
- Reforçar as propriedades físicas de um elastômero, além de dar certas características de processamento, e/ou reduzir custo.

Plastificantes
- Não modificam quimicamente a borracha, mas modificam características físicas da composição. Aceleradores
- A reação das borrachas com o enxofre; como agente de vulcanização é lenta;
- São substâncias que reduzem o tempo de vulcanização;

Ativadores
- Aumentam o efeito dos aceleradores;
- Ativam a vulcanização;

Retardatores
- Prevenir a pré vulcanização. Processo de Vulcanização É o método mais largamente utilizado;

Ajuste mais simples entre o inicio da vulcanização e o patamar de vulcanização;

Maior flexibilidade na composição;

Possibilidade de vulcanização por ar quente;

Melhores propriedades mecânicas e maior economia. Vulcanização com Enxofre O látex circula por uma rede de canais lactíferos de onde é extraído;

É feita uma incisão (sangramento) na casca que circunda estes canais;

Ocorre a secreção do látex durante algumas horas;

O látex que flui da incisão é recolhido em vasilhas adequadamente dispostas;

A incisão é refeita a fim de que o processo seja repetido, mas esta operação deve ser feita em dias alternados. Extração do Látex
Existem muitas espécies vegetais onde se pode extrair latex;

Hevea brasiliensis – Seringueira. Matéria - prima Processamento da Borracha O maior consumo de Borracha Natural está na fabricação de pneumáticos: caminhões e veículos pesados;

Cobertura de correias transportadoras, revestimento de rolos, rodas de empilhadeira;

Mangueiras e mangotes diversos;

Tecidos emborrachados;

Indústria calçadista: fabricação de solados, adesivos e outros componentes do calçado. Aplicação de Artefatos em Borracha Natural Sistema convencional:
Enxofre elementar (2 a 3,5 phr )
Aceleradores (0,4 a 1,2 phr );

Sistema Semi-Eficiente:
Baixo teor de Enxofre elementar, (1 a 1,8 phr)
Doadores de Enxofre (0,4 a 1,3 phr )
Altos teores de Aceleradores (1,2 a 2,3 phr );

Sistema Eficiente:
Não usa Enxofre elementar
Doadores de Enxofre (2,8 a 2,6 phr)
Altos teores de Aceleradores (2 a 5 phr ). Moléculas se ligam umas às outras por ligações cruzadas, formando uma rede tridimensional;

Movimento molecular restrito;

Passa de material termoplástico a elastômero;

Maior rigidez e resistência à tração mecânica. Descoberto por Charles Goodyear em 1839;

Adição de vulcanizadores (enxofre, óxidos metálicos, compostos difuncionais e peróxidos) e, se necessário, aceleradores, ativadores, retardadores, entre outros, de acordo com as propriedades desejadas;

Ocorre sob aquecimento da mistura; Vulcanização As cadeias poliméricas de borracha natural são longas, emaranhadas, enroladas. Formação Estrutural da Borracha Natural Hidrocarbonetos de Borracha : ~93,7%
Proteínas: ~ 2,2%
Carboidratos : ~ 0,4%
Lipídios Naturais: ~ 2,4%
Glicolipidios + Fosfolipidios : ~ l,0 %
Materiais Inorgânicos: ~0,2%
Outros: ~0,1% Substâncias contidas na Borracha Seca É no látex onde se encontra a Borracha Natural:

- 37 % de fase da borracha;

- 48% soro (proteínas e sais dissolvidos em água;

- 15% fração de fundo; O Látex Borracha Natural Embalar,
Identificar e Comercializar Lavagem, Secagem e Pressagem Moinhos
especiais Secagem, Pressagem Moinhos crepadores Blocos
agregados Lâminas de Borracha seca Processo da Borracha Natural Blocos
agregados Lâminas de Borracha seca Separação da água e material coagulado Adição de
amônia Usina de beneficiamento Adição de agentes coagulantes Acondicionamento em tanques de coagulação Acondicionamento em tanque Extração
Látex  Apresentam um endurecimento a temperatura elevadas;

São principalmente utilizados em laterais de pneus e correias transportadoras. São hidrófobas e, na maioria das vezes, inertes;

Usadas principalmente na fabricação de brinquedos, artigos médicos e guarnições para refrigeradores. Produzidos pela conversão de hidrocarbonetos líquidos ou gasosos;

Os negros de carbono (negros de fumo) são caracterizados por:
a) tamanho da partícula;
b) estrutura. Possuem resistência à:
- Fungos;
- Calor;
- Hidrólise;
- Envelhecimento;

São flexíveis;

Usada em estofados , Indústria Têxtil e Engenharia Mecânica. Pode haver corrosão da borracha quando em contato com metais;

Utilizada na confecção de:
- Roupas de mergulho;
- Roupas de ginástica;
- Revestimentos de cabos. São utilizadas em combustíveis, óleos hidráulicos, tubos e mangueiras. Feita a partir da polimerização de uma variedade de monômeros;

São compostas por pigmento negro, carbono e outros aditivos; Origem e Definição Borracha Sintética As cargas brancas são caracterizadas por:
a) estrutura (comportamento de aglomeração);
b) tamanho da partícula.





As principais são carbonatos de cálcio e sílica. Cargas Brancas São compostos adicionados à borracha para melhorar suas propriedades mecânicas e tornar seu preço mais acessível;

São divididas entre:
- Carga Branca;
- Negro de Carbono. Cargas




Podem ser utilizados em uma vasta gama de temperaturas; Borracha de Silicone

Facilmente combinável com outros polímeros; Borrachas de Uretano São copolímeros de butadieno e acrilonitrilo;

Possui grande resistência ao óleo;

Usada entre -40°C e 105°C;

Custo elevado; Borracha de Nitrilo (NBR) A SBR possui preço acessível;






É mais mais tenaz e mais resistente;

É resistente ao desgaste; Borracha de Estireno-Butadieno Conhecidas como Neoprene;




A presença do cloro aumenta a resistência das ligações duplas insaturadas;

Possui alta resistência e custo elevado; Borracha de Cloropreno Os negros de carbono são materiais essencialmente constituídos por carbono elementar sob forma de partículas esféricas; Negro de Carbono Aplicações da Borracha Natural Pneumáticos;
Correias transportadoras e de transmissão de movimento;
Folhas elásticas;
Tubos e mangueiras;
Apoios e absorvedores de choques;
Vedantes;
Artigos de uso doméstico. Aplicações da Borracha Sintética Aplicações A borracha natural é uma das borrachas de uso geral;

Possui propriedades com valores muito interessantes do ponto de vista tecnológico. A participação de borrachas sintéticas na indústria elevou-se durante a Segunda Guerra Mundial.

Em muitos casos borracha sintética pode substituir a borracha natural. Projeta-se o consumo brasileiro de borrachas até o ano 2020.

O consumo em 2020 deverá ser de quase 1,2 milhões de toneladas em 2020. Os dois grupos de borrachas – sintética e natural – têm seu comportamento de consumo separado;

Nas décadas de 80 e 90 a borracha natural teve um aumento significativo de sua oferta mundial;

No ano de 2002, o consumo de borracha sintética dá sinais de esgotamento;

Em 2007 observa-se uma reorganização na indústria consumidora de borracha. Figura 4. Evolução do consumo brasileiro de borrachas e sua participação no total mundial (Fonte: IRSG, 2007). Aspecto Nacional Tabela 4. Consumo de borracha (sintética e natural) pelos países em 2006.

(Fonte: IRSG, 2007). Tabela 2. Taxas médias de crescimento anual da produção de pneus no período de 2001 a 2006. (Fonte dos dados: IRSG, 2007; cálculos elaborados pelos autores). Figura 3. Evolução do consumo mundial de borracha (Fonte: IRSG, 2007). Aspecto Internacional
A demanda mundial por borrachas, acompanha o crescimento da produção mundial. Mercado da Borracha Referências Bibliográficas Aplicações de alguns tipos de borracha. Disponível em: <http://www.ced.ufsc.br/emt/trabalhos/borracha/borracha/sintetica_arquivos/aplica2.htm>. Acesso em: 18 abr. 2013
Borracha Natural. Disponível em: <http://www.elastotec.com.br/publicacoes_tecnicas/ELASTOTEC_Borracha_Natural.pdf> . Acesso em: 18 abr. 2013
GIANNETTI, B.F. ALMEIDA, C.M.B.V. Ecologia Industrial: Conceitos, ferramentas e aplicações. São Paulo, Editora Edgard Blücher, 2006.
História da borracha. Disponível em: <www.oseringueiro.com.br/historia-da-borracha.asp>. Acesso em: 18 abr. 2013
NETO, G. C. Oliveira. CHAVES, L. E. VENDRAMETTO, C. O. SACOMANO, J. B. A Implementação da Produção Mais Limpa na Indústria de Borracha. São Paulo, 2009. 
Portal Indústria da Borracha. Disponível em: <http://www.rubberpedia.com>. Acesso em: 18 abr. 2013
Produção Mundial de Borracha Natural. Disponível em: <http://www.ctb.com.pt/?page_id=5083> . Acesso em: 18 abr. 2013
Perspectivas para o Brasil no Cenário Internacional da Borracha Natural. Disponível em: http://www.borrachanatural.agr.br/especial/index.php> . Acesso em: 18 abr. 2012
R.Norris Shreve, Joseph A. Brink Jr . Indústria de processos químicos. 4ed.
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