Estudo da substituição de negro de fumo, importante carga de reforço, por uma carga de fonte natural, em compostos elastoméricos Micaela Dani Ferrari,

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1 Estudo da substituição de negro de fumo, importante carga de reforço, por uma carga de fonte natural, em compostos elastoméricos Micaela Dani Ferrari, Maíra Faccio, Suelem D.Ferreira, Marcelo Godinho, Rosmary Nichele Brandalise BIT Inovação Projeto Ecoelastômeros Introdução O negro de fumo é obtido pela combustão, ou pirólise, da matéria-prima de petróleo Em 2012, segundo a International Carbon Black Association (ICBA) a produção mundial de negro de fumo chega cerca de 11 milhões de toneladas. A queima de combustíveis fósseis é responsável por 80% da emissão de gases poluentes na atmosfera O negro de fumo é uma tradicional carga da indústria da borracha. Os diferentes tipos de processos de obtenção de negro de fumo utilizam elevadas quantidades de gás natural e óleos aromáticos, recursos os quais são provenientes de fontes não renováveis. Além disso, seu uso traz prejuízo a saúde de operadores expostos por inúmeras horas em sua jornada de trabalho. Objetivos Este estudo avalia a produção de biochar a partir da pirólise de Pinus Elliottii e a caracterização de suas propriedades em comparação as do negro de fumo para substituição parcial ou total da carga de reforço em compostos elastoméricos. Substituição parcial ou total por biochar Materiais e Métodos Desenvolvimento de compostos elastoméricos Caracterizações Biogás Pirólise a 700°C Corpos de prova obtidos conforme ASTM D Formulação Bio-óleo Resíduo Pinus Elliotti Tabela 1 – formulação ASTM D Parâmetros de Vulcanização ASTM D Resistência à tração ASTM D412-06 Componentes (phr) SBR 100 ZnO 3 Acido esteárico 1 TBBS S 1,75 Carga * Biochar Caracterizações Resistência ao rasgamento ASTM D624-00 Dureza ASTM D Análise Elementar Termogravimetria (TG) Distribuição Granulométrica Análise de Área Superficial FTIR Envelhecimento acelerado ASTM D573-04 Biochar Análise Imediata MEV FEG * Sendo testadas as seguintes composições Biochar/Negro-de-fumo: 100/0, 75/25, 50/50, 25/75; 0/100. Resultados e Discussão Corpos de Prova Tabela 2 – valores para análise imediata Negro de Fumo Biochar Negro de fumo Biochar Pinus Elliotti Análise imediata (% m.m-1) Umidade 0,645 5,55 Matéria volátilb 2,39 2,63 Carbono fixoab 99,52 85,64 Cinzas 0,48 11,72 Distribuição Granulométrica Análise Imediata MEV FEG Observa-se o predomínio da dimensão do biochar entre 10 a 20 μm e para o negro de fumo entre 80 a 110 nm, menores que a dimensão do biochar. Comparando os valores nota-se maior valor no negro de fumo para a quantidade de carbono fixo e valor muito inferior para o teor de cinzas em comparação ao biochar. Elevados teores de cinza provocam reduções nos teores de carbono fixo. Conclusões Referências Bibliográficas As dimensões de partícula do negro de fumo são inferiores à do biochar e, enquanto o primeiro possui agregados de formas arredondadas, o biochar possui formas alongadas e irregulares, podendo conferir diferentes propriedades nos compostos elastoméricos. 1. MONTEIRO, C. Comparação do Desempenho Ambiental da Produção de Negro de Fumo com a Implementação de Ações de Controle Ambiental. 3rd International Workshop/ Advances in Cleaner Production, 2. IRFAN, M. et al. Co-production of biochar, bio-oil and syngas from halophyte grass (Achnatherum splendens L.) under three different pyrolysis temperatures. Bioresource Technology, v. 211, p. 457–463, 2016. 3. ANDRADE, A.M. Influência da casca de Eucalyptus grandis W.Hill ex Maiden no rendimento e qualidade de carvão vegetal f. Dissertação (Mestrado em Ciência Florestal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. Busca-se, com as diferentes incorporações de Biochar/Negro de fumo, a manutenção ou melhoria das propriedades finais buscando a redução das quantidades de negro de fumo nos compostos, por características de sustentabilidade, alinhados com a preocupação com a saúde de operadores expostos por inúmeras horas ao negro de fumo.