BRPI1002528A2

BRPI1002528A2 - reuse via vulcanized rubber microwave

Info

Publication number: BRPI1002528A2
Application number: BRPI1002528-6A
Authority: BR
Inventors: Ademar Benevolo Lugao; Sandra Regina Scagliusi; Liliane Landini; De Araujo Sumair Gouveia
Original assignee: Comissao Nac Energia Nuclear
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2012-02-07

Abstract

REAPROVEITAMENTO VIA MICRO ONDAS DE BORRACHA VULCANIZADA. Para que ocorra o reaproveitamento/reciclagem da borracha, ela passa por um processo de devulcanização via micro ondas. As sobras de borracha são cortadas em pequenos pedaços, e então é submetida a uma unidade geradora de microondas que opera numa frequência de 915 MHz a 2.450MHz e potências de 1.000W a 3.000W. O elastómero devulcanizado é analisado quanto as suas propriedades fisico-quimicas e depois misturado com borracha virgem em diferentes proporções para uma nova vulcanização.REUSE BY MICRO WAVES OF VULCANIZED RUBBER. In order for the reuse / recycling of rubber to occur, it goes through a process of devulcanization via microwave. The leftover rubber is cut into small pieces, and then it is subjected to a microwave generating unit that operates at a frequency of 915 MHz to 2,450 MHz and powers from 1,000W to 3,000W. The devulcanized elastomer is analyzed for its physicochemical properties and then mixed with virgin rubber in different proportions for a new vulcanization.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO DA PATENTE DE INVENÇÃOINVENTION PATENT DESCRIPTIVE REPORT

"REAPROVEITAMENTO VIA MICRO ONDAS DE BORRACHA VULCANIZADA""MICROWAY REVOCATION OF VULCANIZED RUBBER WAVES"

A presente invenção corresponde a um processo de reaproveitamento de borracha, proveniente do descarte de artefatos de borracha e de sobras de produção. Para ocorrer o reaproveitamento da borracha, a mesma deverá passar por um processo de devulcanização via micro ondas. A sobra de borracha isenta de impurezas são cortadas em pequenos pedaços, para ser irradiadas em unidade de geração de energia de micro ondas, que opera com freqüência de 915MHz a 2.450MHz e potências de 1.000W a 3.000W e possui ainda um sistema de saída de gases residuais e de coleta de material, além do controle automático do tempo de irradiação. O produto resultante poderá substituir algumas partes de borracha virgem e sofrer nova vulcanização.The present invention is a rubber reuse process arising from the disposal of rubber artifacts and production waste. For the reuse of the rubber, it must go through a process of devulcanization via microwave. The impurities-free rubber waste is cut into small pieces to be irradiated in a microwave power generation unit, which operates at a frequency of 915MHz to 2,450MHz and powers from 1,000W to 3,000W and has an output system. waste gases and material collection, and automatic control of the irradiation time. The resulting product may replace some parts of virgin rubber and be vulcanized.

Atualmente procuram-se diversas alternativas para o gerenciamento de resíduos de borrachas, ou seja, sobras de produção ou artefatos usados, visto que o reaproveitamento dos resíduos provenientes de diferentes processos industriais tem sido objeto de pesquisas, buscando a preservação de diversas fontes de energia, que geram impacto econômico e ambiental. Isto permite que os produtos usados retornem para serem processados na fábrica, em vez de serem despejados em depósitos ou aterros.Several alternatives are currently being sought for the management of rubbish residues, that is, leftovers or used artifacts, since the reuse of residues from different industrial processes has been the object of research, seeking the preservation of various energy sources, that generate economic and environmental impact. This allows used products to return to be processed at the factory rather than dumped in landfills.

O processo reversível da vulcanização da borracha é chamado de devulcanização, tem como objetivo romper as ligações cruzadas carbono-enxofre (C-S) e enxofre-enxofre (S-S), estas ligações são mais fracas que as ligações carbono-carbono (C-C), sendo desta maneira mais fáceis de serem quebradas e mantendo-se assim, (as ligações da cadeia principal). Estes três tipos de ligações químicas são as que constituem uma borracha vulcanizada. Lembrando ainda que a estrutura molecular da borracha devulcanizada seja diferente da estrutura da borracha não vulcanizada. No processo de recuperação, a cadeia macromolecular da borracha é transformada em pequenos fragmentos de baixa massa molecular, de maneira que ela possa ser facilmente misturada com borracha virgem, na formação de um novo composto.The reversible process of rubber vulcanization is called devulcanization. Its purpose is to break carbon-sulfur (CS) and sulfur-sulfur (SS) crosslinking. These bonds are weaker than carbon-carbon (CC) bonds. easiest way to break and keeping like that, (the main chain links). These three types of chemical bonds are those that constitute a vulcanized rubber. Also remembering that the molecular structure of devulcanized rubber is different from the structure of non-vulcanized rubber. In the recovery process, the macromolecular chain of rubber is transformed into small low molecular weight fragments so that it can be easily mixed with virgin rubber to form a new compound.

Vários são os métodos de recuperação/reciclagem e devulcanização de borracha e são classificados basicamente em três grupos: processos químicos, processos biológicos e processos físicos. Nestes processos, as maiorias dos produtos finais obtidos são empregadas como carga inerte, apesar da boa miscibilidade com a borracha virgem, além de alguns destes processos, apresentarem altos índices de emissão de gases poluentes que são prejudiciais ao meio ambiente. A patente US 20040132841 é um bom exemplo, pois descreve um processo para devulcanização da borracha curada que é realizado aquecendo-se a borracha a uma temperatura de aproximadamente 150° C. a 300° C. sob uma pressão pelo menos 3,4χ IO6 Pascal, na presença de uma mistura do dióxido de carbono e de 2 butanol. Lembrando que altas temperaturas afetam e destroem as ligações carbono-carbono (C-C), desta forma o produto final obtido por altas temperaturas e pressão não costumam ser eficientes na sua revulcanização.Rubber recovery / recycling and devulcanization methods are various and are basically classified into three groups: chemical processes, biological processes and physical processes. In these processes, most of the final products obtained are used as inert fillers, despite the good miscibility with virgin rubber, and some of these processes present high emission rates of pollutant gases that are harmful to the environment. US 20040132841 is a good example, as it describes a process for devulcanization of cured rubber which is performed by heating the rubber to a temperature of approximately 150 ° C to 300 ° C under a pressure of at least 3.4χ106 Pascal. in the presence of a mixture of carbon dioxide and 2 butanol. Remembering that high temperatures affect and destroy carbon-carbon (C-C) bonds, thus the final product obtained by high temperatures and pressure is not usually efficient in its revulcanization.

São conhecidos hoje, vários métodos de devulcanização, a grande maioria destes utiliza solventes, altas temperaturas e pressão, sendo desta maneira, processos poluidores e caros com acentuado gasto de energia, encarecendo o produto final. A patente US 5798394 descreve um processo de devulcanização e funcionalidade de uma borracha vulcanizada pelo processo de desulfurização que é realizado em suspensão com o envolvimento da migalha de borracha vulcanizada por um solvente que incha a borracha vulcanizada de preferência antes ou durante a reação devulcanização e adicionando um dos metais alcalinos, como sódio, para a suspensão. Os metais alcalinos quebram as mono e dupla polisulfídicas ligações cruzadas na borracha vulcanizada, para a borracha libertar um polímero com peso molecular substancialmente igual ao do polímero da borracha antes da vulcanização. Grupos funcionais derivados das moléculas do solvente reagem com a borracha devulcanizada que mantém a mesma estrutura polimérica. Além da borracha devulcanizada são funcionalizados no polímero, negros de fumo que também podem ser recuperados para reutilização de acordo com o processo da presente invenção. A borracha devulcanizada pode ser submetida a uma re-vulcanização, sem separação de polímero do solvente através da adição de uma mistura adequada durante a cura.Various devulcanization methods are known today, the vast majority of which use solvents, high temperatures and pressure, thus being expensive and polluting processes with marked energy expenditure, making the final product more expensive. US 5798394 describes a devulcanization process and functionality of a vulcanized rubber by the desulphurization process which is carried out in suspension with the vulcanized rubber crumb wrapping by a solvent that swells the vulcanized rubber preferably before or during the devulcanization reaction and adding one of the alkali metals, such as sodium, for the suspension. Alkali metals break the mono and double polysulfide crosslinks in the vulcanized rubber so that the rubber releases a polymer of substantially equal molecular weight to the rubber polymer prior to vulcanization. Functional groups derived from the solvent molecules react with the devulcanized rubber that maintains the same polymeric structure. In addition to the devulcanized rubber are functionalized in the polymer, carbon blacks that can also be recovered for reuse in accordance with the process of the present invention. Devulcanized rubber may be re-vulcanized without polymer separation from the solvent by the addition of a suitable mixture during curing.

Outras patentes, também utilizadas hoje, a patente US 5284625, descreve uma invenção que diz respeito a um contínuo método com aparelho de ultra- som para quebrar o enxofre, carbono (C-S), enxofre-enxofre (S-S), e, se desejar, carbono-carbono (C-C) em um elastômero vulcanizado. É bem conhecido que elastômeros vulcanizados, com uma rede química tridimensional, não pode fluir sob o efeito do calor e/ou pressão. Isso cria um enorme problema na reciclagem de pneus usados e outros produtos elastômericos. Através da aplicação de determinados níveis de amplitudes ultra-som e na presença de pressão e calor opcionalmente, as redes tridimensionais do elastômero vulcanizado podem ser discriminadas. Como uma conseqüência mais desejável, torna-se ultrasonicamente tratado os curados de borracha macia, permitindo assim que este material para ser reprocessados e modelados de uma forma semelhante à que foi empregada com elastômeros não curados.Other patents, also used today, US 5284625, disclose an invention which relates to a continuous method with ultrasound apparatus for breaking sulfur, carbon (CS), sulfur sulfur (SS), and, if desired, carbon-carbon (CC) in a vulcanized elastomer. It is well known that vulcanized elastomers with a three dimensional chemical network cannot flow under the effect of heat and / or pressure. This creates a huge problem in recycling used tires and other elastomeric products. By applying certain levels of ultrasound amplitudes and in the presence of pressure and heat optionally, the three-dimensional networks of the vulcanized elastomer can be discriminated. As a more desirable consequence, the soft rubber cured becomes ultrasonically treated, thus allowing this material to be reprocessed and shaped in a manner similar to that employed with uncured elastomers.

A patente US 4469817 descreve a recuperação de borracha vulcanizada que é efetuada por um método que consiste em transformar a borracha vulcanizada em pó e aquecer até a temperatura de desulfurização da borracha e, depois de concluída a desulfurização, fazer um rápido resfriamento da borracha desulfurizada a uma temperatura que não substancialmente promova a oxidação do produto. Este método afasta outro indispensável processo de incorporação de óleo ou outros aditivos para o pó de borracha vulcanizada, a fim de retardar a oxidação das moléculas da borracha. Quando as borrachas obtidas por este método são misturadas com borracha virgem, o produto resultante mostra degradação das propriedades físicas.US 4,469,817 describes the recovery of vulcanized rubber by a method of powdering vulcanized rubber and heating to the rubber's desulphurization temperature and, upon completion of desulphurization, rapidly cooling the desulphurized rubber to a temperature that does not substantially promote oxidation of the product. This method removes another indispensable process of incorporating oil or other additives into the vulcanized rubber powder in order to retard the oxidation of rubber molecules. When rubbers obtained by this method are mixed with virgin rubber, the resulting product shows degradation of physical properties.

A patente US 2006/029338 descreve o processo no qual pedaços de borracha vulcanizada tem as ligações químicas quebradas e o enxofre removido pelo biotratamento com bactérias hidrofóbicas, semelhante ao ácido mycolitico contido na bactéria mycolata sem degradação significativa do polímero. O produto obtido do uso desta bactéria pode ser reprocessados sozinho ou em misturas com borracha virgem.US 2006/029338 describes the process in which vulcanized rubber pieces have broken chemical bonds and sulfur removed by biotreatment with hydrophobic bacteria, similar to the mycolitic acid contained in the mycolata bacterium without significant polymer degradation. The product obtained from the use of this bacterium can be reprocessed alone or in blends with virgin rubber.

A patente US 6407144 descreve um processo para o tratamento de restos de borracha vulcanizada (pneus), no qual utiliza-se a combinação dos processo biológicos e físico com micro ondas. São utilizadas partículas sólidas de borracha vulcanizada, em migalhas, são escolhidas ligações químicas alteradas pela biotratamento com o microrganismo thermophillicus selecionados a partir de microrganismos naturais isolados das ligações de enxofre. Na seqüência é utilizada radiação de microondas para tratar a superfície e para tratar a maior parte interior do miolo de borracha. O resultado dos tratamentos combinados torna a migalha de borracha mais adequada para uso em novas formulações de borracha. Como resultado, maiores níveis de carga e tamanhos das migalhas de borracha pode ser utilizado em novas misturas de borracha e boas propriedades obtidas a partir dos novos produtos reciclados. São necessários no mínimo 20 horas de incubação e concentração de bactéria 10/40(v/v)US 6407144 describes a process for treating vulcanized rubber waste (tires) in which the combination of biological and physical processes with microwaves is used. Solid vulcanized rubber particles are used in crumbs, chemical bonds altered by biotreatment with the thermophillicus microorganism selected from natural microorganisms isolated from sulfur bonds are chosen. Next, microwave radiation is used to treat the surface and to treat the innermost part of the rubber core. The result of the combined treatments makes the rubber crumb more suitable for use in new rubber formulations. As a result, higher load levels and sizes of rubber crumbs can be used in new rubber blends and good properties obtained from new recycled products. A minimum of 20 hours incubation and 10/40 (v / v) bacterial concentration are required.

A patente US 4459450 relata um processo para devulcanização via micro ondas, utilizando sobras de borracha como: mangueiras de EPDM, rebarbas e câmaras de pneus de borracha butílica. O processo consiste em submeter amostras vulcanizadas com enxofre (que contêm grupos polares) a estas energias eletromagnéticas, gerando calor com temperaturas de até 260°C. Em seguida, elas eram inseridas em uma extrusora e aquecidas entre 90° a 125°C e, O extrudado pode ser usado por si só como uma composição material ou enviados a uma usina de ser armazenado até ser necessária.US 4459450 discloses a process for microwave devulcanization using rubber scraps such as EPDM hoses, burrs and butyl rubber tire chambers. The process consists of subjecting sulfur vulcanized samples (which contain polar groups) to these electromagnetic energies, generating heat with temperatures up to 260 ° C. They were then inserted into an extruder and heated to 90 ° to 125 ° C. The extrudate could be used by itself as a material composition or sent to a mill to be stored until needed.

A patente US 5362759 descreve um processo de recuperação de resíduos de elastômeros, principalmente borracha, que inclui os passos impregnação dos resíduos de elastômero com um óleo essencial aquecido e, em seguida, tratar o material impregnado sob pressão reduzida com radiação de micro ondas.US 5362759 describes an elastomeric waste recovery process, especially rubber, which includes the steps of impregnating the elastomeric waste with a heated essential oil and then treating the impregnated material under reduced pressure with microwave radiation.

Ax patente US 4129768 relatou um método ε equipamento de micro ondas, para devulcanização de artefatos fabricados com borrachas, como mangueiras, cintos e pneus. O dispositivo de microondas é constituído de um tubo rotativo transparente, disposto em determinado ângulo com a horizontal, por onde é inserido o material (restos de borracha), sob agitação contínua. O aquecimento uniforme ocorre em atmosfera controlada (316°C a 382°C) e causa a devulcanização destes materiais, que por sua vez possibilita a sua mistura com borracha virgem, porém as altas temperaturas podem degradar o material.US Patent 4129768 reported a method of microwave equipment for the devulcanization of rubber-made artifacts such as hoses, belts and tires. The microwave device consists of a transparent rotating tube arranged at a certain angle with the horizontal through which the material (rubber remains) is inserted under continuous agitation. Uniform heating occurs in a controlled atmosphere (316 ° C to 382 ° C) and causes the devulcanization of these materials, which in turn allows them to be mixed with virgin rubber, but high temperatures can degrade the material.

A patente PI 0207461-3 A, descreve que pra que ocorra a reciclagem da borracha, ela passa por um processo de devulcanização a seco. A borracha isenta de metais ou fibras medindo de 0,lmm a 5 mm, é passada por um moinho misturador com dois cilindros lisos. Na segunda passagem é misturada com um produto devulcanizador, que se encontra no estado sólido e é isento de produtos tóxicos. O elastômero com o produto devulcanizador passa de dez a quinze vezes pelos moinhos, que podem estar em serie. Em seguida, passa por um refinador, para transformar a borracha em pó, com granulometria de até 40 mesh.PI 0207461-3 A discloses that in order for rubber to be recycled, it undergoes a dry devulcanization process. The metal or fiber-free rubber measuring from 0.1 mm to 5 mm is passed through a two-cylinder smooth mill mixer. In the second pass it is mixed with a solid-state devulcanizing product and is free of toxic products. The elastomer with the devulcanizing product passes ten to fifteen times through the mills, which may be in series. It then goes through a refiner to turn the rubber into powder, up to 40 mesh size.

Como foi demonstrado, todos estes métodos existentes são caros e utilizam muita energia. A grande maioria utiliza solventes que, além de ser tóxico, poluem a atmosfera. Outro problema é a falta de eficiência destes processos, visto que altas temperaturas podem romper significativamente as ligações C-C, com conseqüente diminuição do peso molecular e diminuição de propriedades físicas e mecânicas inviabilizando a revulcanização da borracha.As has been shown, all these existing methods are expensive and energy intensive. The vast majority use solvents that, besides being toxic, pollute the atmosphere. Another problem is the inefficiency of these processes, as high temperatures can significantly break C-C bonds, with consequent decrease in molecular weight and decrease in physical and mechanical properties making rubber revulcanization unfeasible.

É objetivo de a presente invenção melhorar os tipos de processos de devulcanização via microondas, realizando uma devulcanização sem utilização de solventes e em condições de temperatura controlada, através de um processo eficaz, rápido e relativamente barato. O processo via micro ondas é o mais eficaz para reaproveitamento de borrachas, pois desmonta a rede tridimensional, sem a depolimerização do polímero e permite uma nova vulcanização com propriedades equivalentes ao composto original, e neste caso, o reciclado retorna como carga ativa.It is an object of the present invention to improve the types of microwave devulcanization processes by performing solventless devulcanization under controlled temperature conditions through an effective, rapid and relatively inexpensive process. The microwave process is the most effective for rubbish reuse, as it disassembles the three-dimensional network without polymer depolymerization and allows a new vulcanization with properties equivalent to the original compound, in which case, the recycled returns as active charge.

A borracha proveniente de sobras e restos de produtos é cortada em pedaços pequenos, com massa total entre 100 gramas e 250 gramas e irradiadas em unidade de geração de energia de microondas, que opera com freqüência de 915MHz a 2.450MHz e potência de 1.000W a 3.000W. O mecanismo de aquecimento por micro ondas é aquele no qual a energia absorvida pelo material é transformada em energia cinética e potencial das moléculas, sendo as partes mais internas aquecidas primeiramente. O processo é baseado na conversão direta de energia dentro do material que está sendo tratado, conseqüentemente, a velocidade do processo pode ser mais alta, além de ser um processo físico ambientalmente limpo, pois não utiliza produtos químicos. O produto gerado pelo processo mencionado pode ser adaptado ao tipo de aplicação desejada, ou seja, variando-se a potência e o tempo de exposição às microondas, verifica-se mudança na viscosidade do material final. Portanto, existe uma viscosidade ideal para cada processo de moldagem (injeção, compressão, extrusão), ao qual o material vai ser submetido após a devulcanização, conseqüentemente podem se ajustar os parâmetros do sistema de forma a gerar um material com viscosidade ideal para cada tipo de moldagem. Para que ocorra uma nova vulcanização, a borracha não poderá apresentar ligações com enxofre, ou seja, deve sofrer uma de vulcanização. Dentro deste contexto devem-se fazer um estudo das propriedades das borrachas recicladas e devulcanizada pelo método de micro ondas. Esta caracterização inclui a determinação das propriedades físico-química deste material, como também o estudo das variáveis do processo de devulcanização em si, além de estudar a incorporação destas borrachas devulcanizada a borracha virgem.Rubber from leftovers and product remains is cut into small pieces with a total mass of between 100 grams and 250 grams and irradiated in a microwave power generation unit, which operates at a frequency of 915MHz to 2,450MHz and power of 1,000W at 3,000W. The microwave heating mechanism is one in which the energy absorbed by the material is transformed into the kinetic energy and potential of the molecules, the innermost parts being heated first. The process is based on the direct conversion of energy into the material being treated, consequently the process speed may be higher, as well as being an environmentally clean physical process as it does not use chemicals. The product generated by the mentioned process can be adapted to the desired application type, that is, by varying the power and the microwave exposure time, the viscosity of the final material changes. Therefore, there is an ideal viscosity for each molding process (injection, compression, extrusion) to which the material will be subjected after devulcanization, consequently the system parameters can be adjusted to generate an ideal viscosity material for each type. Molding In order for a new vulcanization to occur, the rubber must not be sulfur bonded, ie it must be vulcanized. Within this context should be made a study of the properties of recycled rubbers and devulcanized by the microwave method. This characterization includes the determination of the physicochemical properties of this material, as well as the study of the devulcanization process variables themselves, as well as the incorporation of these devulcanized rubbers into virgin rubber.

Para a interação com as micro ondas foram separadas amostras de borracha, que são cortadas em pequenos pedaços e irradiadas em unidade de geração de energia de micro ondas, equipamento este dotado de sistema de saída de gases residuais e de coleta de material, além de controle automático de irradiação. As temperaturas foram monitoradas por um termopar acoplado a um medidor. As irradiações foram realizadas variando-se o tempo e a potência. Lembrando que, através de testes descritos adiante, os melhores resultados ocorreram utilizando a potência de 1.000W por um tempo de exposição de 60 segundos.For the interaction with the microwaves, rubber samples were separated, cut into small pieces and irradiated in a microwave power generation unit, which has a waste gas outlet and material collection system, as well as control. automatic irradiation. Temperatures were monitored by a thermocouple coupled to a meter. Irradiations were performed by varying time and power. Recalling that, through tests described below, the best results were achieved using the power of 1,000W for an exposure time of 60 seconds.

Para a caracterizar das amostras antes e após as irradiações, elas são preparadas em misturador aberto com dois rolos, estes podem possuir o mesmo diâmetro ou diferente. À distância entre os rolos também deve ser observada, pois se deve escolher uma distância que permita a passagem da borracha e não pode ser muito próximo, evitando que a borracha aumente muito a temperatura devido ao atrito. A temperatura da borracha deve estar entre 40°C e 60°C, acima desta temperatura ela pode começar a se deteriorar. Os misturadores devem possuir refrigeração.To characterize the samples before and after irradiation, they are prepared in an open mixer with two rolls, which may have the same or different diameter. The distance between the rollers should also be observed, since a distance must be chosen that allows the rubber to pass and cannot be too close, preventing the rubber from increasing the temperature too much due to friction. The temperature of the rubber should be between 40 ° C and 60 ° C, above this temperature it may start to deteriorate. Mixers must be refrigerated.

O produto, ao passar pelos moinhos misturadores, apresenta um aspecto compacto, com aparência de um tapete. Após ser obtida desta maneira, ela já pode substituir a borracha sintética e/ou natural em até 50% dependendo da finalidade do produto e da qualidade.Passing through the mixing mills, the product has a compact, carpet-like appearance. Once obtained in this way, it can already replace synthetic and / or natural rubber by up to 50% depending on the purpose of the product and the quality.

EXEMPLOSEXAMPLES

Foram realizados diversos testes, com diferentes formulações. Em seguida, o material irradiado, foi reprocessados e submetido a uma nova vulcanização e os testes físico-químico, que comprovaram a eficácia do processo de micro ondas. Inicialmente foi obtida uma borracha, proveniente de artefatos de borracha para uso em veículos automotores. Em seguida, foram realizadas diversas irradiações, variando-se o tempo e a potência de acordo com a tabela 1.Several tests were performed with different formulations. Then the irradiated material was reprocessed and subjected to a new vulcanization and physical-chemical tests, which proved the effectiveness of the microwave process. Initially a rubber was obtained from rubber artifacts for use in motor vehicles. Subsequently, several irradiations were performed, varying the time and power according to table 1.

TABELA 1TABLE 1

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TABELA 2TABLE 2

Em seguida, todas as amostras irradiadas foram processadas no cilindro de rolos, para a preparação dos corpos-de-prova de acordo com a norma ASTM D 3182-96; o teste de dureza ASTM D 2240-96; tensão e alongamento na ruptura ASTM D412-96; Rheometria ASTM D 2084-96; os resultados obtidos são mostrados na tabela 2.Then all the irradiated samples were processed in the roller cylinder for the preparation of the specimens according to ASTM D 3182-96; the hardness test ASTM D 2240-96; tensile strength and elongation at break ASTM D412-96; ASTM D Rheometry 2084-96; The results obtained are shown in table 2.

Condições ambientais do laboratório: temperatura 23 ± 2°C; umidade relativa; 50 ± 5%. Todas as amostras obtidas tiveram suas propriedades alteradas em função das irradiações, o que caracteriza perda nas propriedades físicas e um material mais mole, indicando uma devulcanização.Laboratory environmental conditions: temperature 23 ± 2 ° C; relative humidity; 50 ± 5%. All samples obtained had their properties changed as a function of irradiation, which characterizes loss in physical properties and a softer material, indicating devulcanization.

Foram então realizadas diversos tipos de misturas com as amostras irradiadas e borracha virgem, variando-se as quantidades de reciclado em cada formulação a fim de se verificar a viabilidade desta invenção.Various types of mixtures with the irradiated samples and virgin rubber were then performed, varying the amounts of recycled in each formulation in order to verify the viability of this invention.

Em seguida, foi realizada uma re-vulcanização do material, para testar a borracha devulcanizada. Foi utilizada uma formulação à base de cloropreno, onde apenas a borracha devulcanizada foi variada. Os compostos foram elaborados em misturador aberto de dois rolos. A re-vulcanização foi realizada substituindo até 50 phr do cloropreno pelo reciclado, em outras palavras, 50 partes de cloropreno e 50 partes de borracha devulcanizada.Subsequent vulcanization of the material was then performed to test the devulcanized rubber. A chloroprene-based formulation was used where only the devulcanized rubber was varied. The compounds were prepared in an open two-roller mixer. Re-vulcanization was performed by replacing up to 50 phr chloroprene with the recycled, in other words 50 parts chloroprene and 50 parts devulcanized rubber.

A re-vulcanização ocorre a uma temperatura de 160°C, durante 10 minutos. A preparação dos corpos-de-prova foi de acordo com as normas ASTM para borracha.Re-vulcanization occurs at a temperature of 160 ° C for 10 minutes. Specimen preparation was in accordance with ASTM standards for rubber.

Em seguida foram realizados testes físico-químicos para verificar a eficiência ou não do processo de devulcanização. Foi testada também, uma amostra que não possui nenhuma quantidade de borracha reciclada, ou seja, ela possui 100 partes de borracha de cloropreno.Then physical-chemical tests were performed to verify the efficiency or not of the devulcanization process. Also tested was a sample that has no amount of recycled rubber, ie it has 100 parts chloroprene rubber.

Através dos testes realizados, pode-se observar que a mistura de borracha irradiada por microondas com borracha virgem apresentaram resultados satisfatórios quanto aos testes físico-químicos realizados, mostrando a eficiência do processo, se comparado com amostra pura.Through the tests performed, it can be observed that the mixture of microwave irradiated rubber with virgin rubber showed satisfactory results regarding the physicochemical tests performed, showing the efficiency of the process compared to pure sample.

Quando se compara o alongamento na ruptura os resultados mostram pouca diferença, entre todos os casos. Quanto aos parâmetros de vulcanização (rheometria), verifica-se que as variações ocorridas podem ser ajustadas durante o processamento do composto, não afetando o produto final.When comparing the elongation at rupture the results show little difference between all cases. As for the vulcanization parameters (rheometry), it is verified that the variations that occur can be adjusted during the compost processing, not affecting the final product.

Quanto à dureza, houve um aumento no valor que pode significar que o produto ficou mais duro, desejável ou não, dependendo da aplicação (especificação). Os resultados comprovam, desta maneira, a eficiência do processo ao ser substituído até 50 partes da borracha de cloropreno na re-vulcanização da borracha.As for hardness, there has been an increase in value which may mean that the product has gotten harder, desirable or not, depending on the application (specification). The results thus prove the efficiency of the process by replacing up to 50 parts of chloroprene rubber in the vulcanization of the rubber.

Outros testes podem ser realizados com diferentes tipos de borracha e substituindo diferentes partes de material, além do que podem se realizar testes com outros tipos de matéria-prima, resultados semelhantes serão obtidos.Other tests can be performed with different types of rubber and replacing different parts of material, in addition to testing with other types of raw material, similar results will be obtained.

Claims

1. Microwave vulcanized rubber reuse, creating conditions for the product to be re-vulcanized to maintain parts of its physicochemical and mechanical properties, characterized by the fact that it is performed without the use of solvents and high pressure conditions.

Microwave reuse of vulcanized rubber according to Claim 1, characterized in that no external heat source is used by heat generation inside the rubber by means of a microwave generator.

Microwave reuse of vulcanized rubber according to Claims 1 and 2, characterized in that the cross-links are destroyed and the molecular structure of the material to be reused is maintained.

Microwave reuse of vulcanized rubber according to claims 1, 2 and 3, characterized in that the material to be recycled shall have in its molecular structure polar bonds capable of absorbing microwave irradiation.

Microwave reuse of vulcanized rubber according to claims 1, 2 and 3, characterized in that when the material is transparent to microwave radiation, additives based on metal oxides such as Fe3O4 (magnetite) should be placed. ) and Al 2 O 3 (alumina).

Microwave reuse of vulcanized rubber according to claims 1, 2, 3, and 5, characterized in that the additives are based on silica-based compounds such as SiC (silicon carbide), S1O2 (carbon dioxide). silicon) and AI2S1O4 (aluminum silicate).