Náilon ganha reforço de óxidos de sílica

A Radici Plastics, unidade brasileira de plásticos de engenharia do grupo Radici, recebeu sinal verde da matriz italiana para investir cerca de 1 milhão de euros em projetos comprometidos com o meio ambiente.

O primeiro deles, totalmente inédito, baseia-se na aplicação de óxidos de sílica, também conhecidos como microssílicas, em compostos de poliamida e de polipropileno destinados à fabricação de peças e componentes automotivos e eletroeletrônicos.

O diferencial do projeto começa na própria origem desses óxidos de sílica que têm por fonte as cascas de arroz.

Consideradas resíduos resultantes do processo de produção do alimento, as cascas de arroz, ricas em sílica, após submetidas à queima para a geração de energia em fornos de usinas termoelétricas, resultam em cinzas com altíssimo teor de sílica, de mais de 90%.

“As condutas sustentáveis e voltadas ao desenvolvimento de produtos tecnologicamente mais avançados e de baixo impacto ambiental vêm conquistando empresas no mundo todo e foram motivadoras para que pudéssemos abraçar esse projeto que trará amplas possibilidades para as indústrias”, afirmou Andrea Serturini, diretor-geral da Radici Plastics.

A patente nacional do projeto envolvendo a incorporação de cinzas de cascas de arroz contendo alta concentração de óxidos de sílica em polímeros de engenharia e commodities plásticas, visando agregar reforço estrutural aos componentes, foi requerida em 2008.

No decorrer de 2009, contudo, o projeto foi depositado em mais 23 países, abrangendo desde as emergentes até as grandes economias consolidadas da Europa, Estados Unidos e Japão.

A primeira aplicação da nova tecnologia de carga “verde” já pode ser vista em tampa de correia de motor de automóvel, prestes a ser homologada por parceiro da indústria automotiva, segundo prevê a empresa.

Resultados surpreendem – Ao patrocinar esse estudo, desenvolvido como tese de doutorado de Waldir Pedro Ferro, representante comercial da Radici Plastics, a preocupação inicial era a de substituir a utilização de cargas minerais convencionais, como carbonatos de cálcio, talcos e caulins, por matérias-primas de fontes renováveis, como as microssílicas, provenientes das cascas de arroz.

O processo de extração de cargas minerais de jazidas causa grande impacto ambiental, entretanto, há várias décadas, esses minerais são utilizados pelas indústrias de transformação.

Já as cascas de arroz, extraídas dos grãos do alimento, são consideradas resíduos, mas sua importância é grande em virtude da elevada concentração de sílica e das altas quantidades de arroz produzidas, pois, só no Brasil, são beneficiadas onze milhões de toneladas ao ano, sendo 21% desse total em peso correspondente às cascas.

Plástico Moderno, Notícias - Náilon ganha reforço de óxido de sílica
Cinzas de casca de arroz servem de carga para tampa de correia

Somente no município de São Borja, no Rio Grande do Sul, produtores beneficiam 7,3 milhões de toneladas/ano de arroz, destinando as cascas para a produção de energia em termoelétricas.

As últimas informações dão conta de que três novas usinas termoelétricas já estão sendo instaladas na região, elevando, em decorrência, a capacidade de produção de cinzas de cascas de arroz para 4 mil toneladas/mês.

As aplicações de microssílicas provenientes de cascas de arroz já são conhecidas em borrachas. Utilizadas para fabricar pneus e outros artefatos, essas microssílicas substituem parcialmente o uso de negros-de-fumo e de sílicas precipitadas.

De acordo com o conhecimento atual, buchas e coxins também são fabricados com cargas contendo microssílicas tendo por origem as cascas de arroz, principalmente em virtude de propiciar a melhor adesão de metais.

As aplicações de microssílicas ainda se estendem a coifas, melhorando o alongamento e a extração dos moldes, incluindo ainda camel backs e revestimentos de cilindros.

Plástico Moderno, Jane Campos, Diretora-comercial da Radici Plastics, Notícias - Náilon ganha reforço de óxido de sílica
Para Jane, testes em corpos-de-prova confirmaram qualidade dos compostos

Benefícios múltiplos – Além do grande cunho ecológico, o amplo alcance do projeto implementado pela Radici Plastics só se tornaria mais evidente no decorrer dos estudos e ensaios confirmando os benefícios decorrentes das novas aplicações.

Para atestar a qualidade dos compostos produzidos com poliamidas 6 e 6.6, reforçados com as cinzas das cascas de arroz, a empresa promoveu inúmeros testes em corpos-de-prova, incluindo ensaios de envelhecimento dos materiais com duração de 5 mil horas, segundo destacou Jane Campos, diretora-comercial da Radici Plastics.

Nos estudos iniciais foram utilizadas como matrizes as poliamidas 6 e 6.6, reforçadas com as cinzas provenientes da queima das cascas de arroz, realizada em termoelétricas, que costumam empregar as cascas de arroz para gerar energia.

Ao analisar a composição química das cinzas das cascas de arroz perante a composição do talco, os pesquisadores da Radici Plastics puderam comprovar suas vantagens, sob vários aspectos.

A principal delas está relacionada com o teor de óxidos de sílica (91,89%) encontrado nas cinzas das cascas de arroz, em comparação com o teor de sílica constatado no talco, que é de 58%.

Outra grande vantagem das cinzas das cascas de arroz está na sua baixíssima concentração de óxidos de ferro (0,06%), enquanto o talco apresenta teor de 0,9%.

Nesse particular, o pesquisador Marcos Santana de Araújo, um dos responsáveis técnicos pelo desenvolvimento de compostos com as novas cargas da Radici Plastics, é claro:

Plástico Moderno, Marcos Santana de Araújo, Um dos responsáveis técnicos pelo desenvolvimento de compostos com as novas cargas da Radici Plastics, Notícias - Náilon ganha reforço de óxido de sílica
Araújo: baixa concentração de óxido de ferro melhora ação do polímero

“A presença de óxidos de ferro em compostos oferece o risco de contaminar vários polímeros, principalmente poliamidas, podendo alterar suas características de impacto e de cristalização. Portanto, quanto menor for a concentração de óxidos de ferro, melhor será o desempenho dos polímeros.”

As poliamidas reforçadas com as cinzas das cascas de arroz contendo alta concentração de óxidos de sílica também revelaram superioridade nos ensaios de impacto por queda livre.

Nesse ensaio apresentaram resistência dobrada em comparação com o desempenho do corpo-de-prova fabricado com poliamida reforçada com talco.

Nos demais ensaios, como de resistência à tração, à flexão e ao impacto por pêndulo, os novos compostos apresentaram desempenho equivalente.

Com a utilização de microssílicas obtidas das cascas de arroz, as formulações de compostos tornaram-se mais simples e propiciaram distribuir melhor a umidade por toda a peça, fazendo com que os náilons adquirissem maior flexibilidade.

“A estabilização dos náilons reforçados com cargas formadas por microssílicas obtidas das cascas do arroz também é bem mais rápida, e possibilita montar uma tampa de correia no motor em 24 horas, enquanto peças fabricadas com cargas convencionais exigiriam entre quatro a cinco dias para que se pudesse efetuar as montagens, período necessário à estabilização dos náilons”, explicou Araújo.

A tampa de correia do motor, no caso, por se tratar de peça com nove insertos metálicos para a colocação de parafusos e pinos, também não poderia ser submetida a processo de hidratação forçada perante o risco de ocorrer a oxidação dos insertos.

A única desvantagem, por enquanto, relacionada com as peças que irão contar com carga composta pelas cinzas das cascas de arroz, segundo Araújo, está na cor do artefato, que só pode ser preta. Entretanto, segundo ele, o que se poderia denominar como desvantagem, também representa outra vantagem, pois a cor preta permite formular compostos igualmente pretos, sem a necessidade de incorporação às massas de negros-de-fumo, e também dispensar cargas minerais, que podem submeter os compostos a riscos de afloramento.

Plástico Moderno, Andrea Serturini, Diretor-geral da Radici Plastics, Notícias - Náilon ganha reforço de óxido de sílica
Serturini: cresceu o interesse por produtos de baixo impacto ambiental

“Estamos oferecendo uma opção para a produção mais amigável ao meio ambiente, aproveitando um subproduto que seria descartado na natureza para dar-lhe nova utilização”, afirmou o diretor-geral da empresa, Andrea Serturini.

A nova tecnologia para a fabricação de compostos também privilegia o acabamento superficial das peças, oferecendo-lhes melhor aparência.

Depois do benefício ecológico, entretanto, o que mais atraiu as montadoras para a possível utilização do novo composto foi a qualidade do acabamento superficial propiciado às peças.

Graças a essa soma de benefícios, várias montadoras testam no momento o novo composto em tampas de correias de motores. O próximo passo, segundo avaliam os técnicos da Radici Plastics, será testar o material também na fabricação de tampas para os bocais de combustíveis, incluindo tampas para os próprios motores.

A empresa já conta, contudo, com um leque de novas possibilidades que estão sendo abertas para a introdução dos novos compostos fabricados com microssílicas das cascas de arroz. Um deles estaria direcionado à fabricação de conectores de chicote para a colocação das fiações para acionamento de vidros elétricos, travas elétricas, entre outros conjuntos.

Novos projetos para o Brasil – Instalada desde setembro de 1998 no Brasil, em Itaquaquecetuba, no interior paulista, a fábrica de compostos de engenharia da Radici Plastics já desenvolveu dezenas de projetos para a fabricação de peças plásticas, respondendo por cem novas aplicações ao ano e pela nacionalização de várias aplicações consolidadas na Europa.

Tais aplicações envolvem principalmente compostos de PA 6, que alimentam os mercados de ferramentas elétricas, na fabricação de furadeiras, serras, lixadeiras etc. e as indústrias automobilísticas, na produção de calotas, tampas para motores etc. e compostos de PA 6.6, destinados aos setores de maior exigência quanto à temperatura de utilização (entre 180ºC e 190ºC), até mesmo para uso contínuo (até 150ºC), como carcaças de secadores para cabelos, pedais de aceleradores de veículos, entre outras aplicações, fabricadas com vários tipos de reforços e que, a partir de agora, poderão contar com óxidos de sílica obtidos das cinzas das cascas de arroz, como suas mais novas beneficiárias.

“Estamos participando de um momento muito bom para os plásticos de engenharia, pois muitas peças antes confeccionadas em metais migraram para as poliamidas, como ventoinhas, filtros, atuadores, comandos de válvulas, pedais, entre outras.

As aplicações automotivas das poliamidas e dos compostos cresceram muito nos últimos anos. Na Europa, já se estendem a defletores de faróis, difusores de ar, caixas para airbags, peças para porta-luvas e para painéis, entre muitas outras.

Apesar de nosso foco atual estar voltado para as poliamidas, também já iniciamos processo de busca de novos parceiros nas áreas de aplicação dos polipropilenos”, antecipou o diretor Serturini.

Com duas fábricas de plásticos de engenharia na Itália e uma unidade em cinco diferentes países – Alemanha, Estados Unidos, China, Índia e Brasil –, além de centros de distribuição na França, Espanha e Inglaterra, a Radici Plastics tem o propósito de oferecer ao mercado brasileiro, segundo reiterou o diretor Serturini, produtos tecnologicamente mais avançados e de menor impacto ambiental.

Nessa linha de atuação, além do novo desenvolvimento em carga, a empresa também acaba de trazer ao país, atendendo ao pedido de montadoras, compostos aditivados com antichama à base de fósforo, como alternativa menos agressiva aos compostos à base de bromo e de cloro, para aplicação em peças automotivas.

Outro grande feito recente foi a compra da Michel Day, ocorrida em 5 de janeiro de 2010.

A fábrica é considerada uma das maiores produtoras de compostos dos Estados Unidos, e vinha atuando há vários anos nas áreas de poliacetal, PET, PBT, PBTE, PC e ABS, respondendo por cerca de 180 homologações implementadas somente no setor automotivo.

“A importância da aquisição da Michel Day é muito grande para o grupo Radici, pois ampliará nosso portfólio de produtos e de negócios. A Michel Day até 2009 respondia por faturamento anual superior a US$ 45 milhões, sendo 72% desse montante gerado pelos negócios firmados com as indústrias automobilísticas”, revelou Serturini.

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