Espacios. Vol. 36 (Nº 20) Año 2015. Pág. 20

Uso alternativo do polietileno oriundo de cooperativas de catadoress

Alternative use of polyethylene arising from recycling cooperatives

Silvio Cesar FERREIRA da Rosa 1; Jorge André Ribas MORAES 2; Adriane Lawisch RODRIGUEZ 3; André Luiz Emmel SILVA 4; Enio Leandro MACHADO 5; Lourdes Teresinha KIST 6; Heloisa Pereira BURIN 7

Recibido: 05/07/15 • Aprobado: 16/08/2015


Contenido

1. Introdução

2. Revisão Bibliográfica

3. Materiais e métodos

4. Cimento e polímero

5. Considerações finais

Referencias Bibliográficas


RESUMO:

O presente artigo tenta mostrar a necessidade de soluções alternativas para a valorização do resíduo plástico coletado e reciclado por cooperativas de recicladores, de modo que esta valorização seja revertida diretamente para a comunidade de recicladores. O desenvolvimento de um produto que atenda à necessidades específicas desta comunidade pode vir de encontro à este objetivo de valorização. Como foco específico, optamos pelo estudo com o polietileno e como processo transformador deste material, a Rotomoldagem. O desenvolvimento de um produto com características de Ecoproduto e que vá de encontro ao segmento da construção civil também foi levado em consideração.
Palavras-chaves: Resíduos, Polietileno, Rotomoldagem, Cooperativas, Recicladores.

ABSTRACT:

This article tries to show the need for alternative solutions to the appreciation of the plastic waste collected and recycled by recycling cooperatives, so that this value is reversed directly to the recycling community. The development of a product that meets the specific needs of this community can come against this objective valuation. As a specific focus, we chose to study with polyethylene and as a transforming process of this material, the Rotational Molding. The development of a product with ecological product characteristics and that meets the construction industry was also taken into consideration.
Key Words: Waste, Polyethylene, Rotational Moulding, Cooperatives, Recyclers.

1. Introdução

A relação existente das cooperativas de recicladores com a sociedade; a falta de apoio que as mesmas enfrentam, iniciando pelo poder público, passando pela falta de conscientização popular até a baixa valorização dos materiais por elas reciclados, apresentam uma situação discriminatória de seus esforços, tendo em vista o trabalho que realizam. A investigação e avaliação da situação discriminatória dessas comunidades fez com que essas ocorrências fossem a mola propulsora para se iniciar esta pesquisa, visando desenvolver por meio dos conhecimentos de engenharia uma alternativa de renda diferenciada para esses sujeitos investigados de modo a, propiciar uma maior valorização dos materiais por eles segregados.

Agregar valor a um material, normalmente requer o estudo de diversos fatores, até a sua concepção, implicando em se analisar determinadas restrições que, poderão ser mais técnicas ou relacionadas à legislação e também implicações de ordem ambiental que assim, serão norteadoras para que determinado produto possa ou não ser concebido. Espera-se que o produto objeto dessa pesquisa possa atender um ou mais nichos de mercado como: redução de déficit habitacional; melhora de qualidade das residências populares; maior retirada de resíduo plástico do meio ambiente; redução do resíduo na construção civil; etc. Isto poderá contribuir para que os municípios e os estados possam encontrar alternativas para atender aos problemas que os municípios do Brasil enfrentam, como por exemplo, a falta de moradia para determinadas famílias que se encontram em situação de abandono e de vulnerabilidade social.

Em se tratando basicamente de polímeros, pode-se visualizar uma elevada gama de processos e produtos. Estes produtos podem ser processados após a coleta e segregação dos resíduos pós-consumo vindo a contribuir para que se possa dar continuidade ao ciclo do resíduo, de forma que o mesmo gere novos valores. A quantidade de polímeros recolhidos na triagem pelos recicladores é muito elevada. Sabe-se de antemão, pelas diversas formas de mídia disponíveis atualmente que, o Politereftalato de etileno (PET), domina a gama de polímeros em volume, mas o seu reprocessamento, apesar de conhecido é oneroso para iniciantes nesta área.

Assim, buscou-se nesta pesquisa, levando em consideração a cidade de Santa Cruz do Sul/RS - Brasil, identificar um polímero que estivesse presente em todas as avaliações prévias dos resíduos segregados, e que a sua incorporação fosse possível em um processo não tão complexo, mesmo que este ainda não seja tão difundido. Também se levou em consideração processos que fossem de baixo investimento inicial para trabalhar com o polímero selecionado possibilitando o desenvolvimento de um produto ecológico onde o molde para o seu processamento não apresentasse muitas etapas complexas na fase de projeto.

A partir dessas variáveis iniciais selecionadas pretende-se apresentar para a Cooperativa de Catadores e Recicladores de Santa Cruz do Sul (COOMCAT) um meio de valorizar o polímero previamente recebido como resíduo e devolvê-lo à sociedade com maior valor agregado para que esse seja incorporado na construção de moradias. Espera-se que o poder público dos munícipios possa, a partir dessa pesquisa, integrar a Universidade, as Cooperativas de Catadores e as empresas transformadoras de materiais plásticos, em prol de uma solução para amenizar os problemas sociais.

2. Revisão Bibliográfica

2.1 Cooperativas de recicladores

Conforme comentado por De Souza et al. (2014) as cooperativas de catadores, ou cooperativas de recicladores, podem ser responsáveis pela coleta dos resíduos e pela triagem destes, ou somente pela coleta, mas sempre estão localizadas na interface entre a sociedade de consumo e as indústrias de reciclagem.

O processo de reciclagem e tratamento de resíduos no munícipio de Santa Cruz do Sul tem uma história de mais de 27 anos, mas somente nos últimos anos, isto é, a partir de 2010, pôde contar com uma cooperativa de catadores efetivamente ligada ao processo de coleta e reciclagem de resíduos na cidade. A COOMCAT – Cooperativa de Catadores e Recicladores de Santa Cruz do Sul – atua diretamente nos processos de triagem de recicláveis, transbordo e planta binacional do PET junto à rede Cataforte (Silveira et al., 2014).

Em 2009, os centros de triagem no Brasil vendiam o Polietileno (PE) por R$ 0,70 o kg, aproximadamente US$ 0,35/kg. Este mesmo PE era repassado pelos intermediários à R$ 0,90 (US$ 0,45/kg) e seu pellet era repassado pelas transformadoras intermediárias às indústrias por R$ 2,50 o kg (US$ 1,25/kg). Nota-se que no mesmo período a matéria prima virgem de PE podia ser adquirida por R$ 3,40 o kg (US$ 1,70/kg) conforme a Revista Plástico Industrial (2014). Fato este que, apesar da alteração de valores para os dias atuais, a desproporção se mantém inalterada para o processo inicial da logística reversa.

Demajorovic et al. (2014) comenta que a partir da aprovação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS) em 2010, os programas de logística reversa estão sendo efetivados por diversos setores. Este programa declara responsabilidades e reconhece as cooperativas de catadores como potenciais fornecedores das empresas no sentido de viabilizar os fluxos reversos dos materiais recicláveis.

Através da Lei Federal 12.305/2010 regulamentada pelo Decreto 7.404/2010 o Brasil iniciou ações em conjunto com o governo, entidades privadas e a própria sociedade civil na tentativa de romper com o estereótipo de que o resíduo é problema dos outros. Conforme a PNRS, o processo de logística reversa deve ser transversal. Ele deve ser usado em todas as etapas do fluxo na cadeia produtiva, propiciando assim, um fim adequado de acordo com a classe e risco do resíduo (Silveira et al., 2014).

Silveira et al. (2014) também descreve que atualmente cerca de 70 catadores atuam em diversos bairros do município recolhendo o resíduo reciclável, já previamente separado pelos moradores. No ano de 2014 foi incluído no roteiro dos catadores o centro da cidade de Santa Cruz do Sul, com o intuito de serem recolhidos os plásticos e o papelão dispensados pelos lojistas antes que o caminhão de recolhimento comum que circula pela cidade, e que recolhe os resíduos orgânicos do município, o faça e contamine-os. Infelizmente até o momento, o processo de recolhimento, triagem e revenda de materiais recicláveis, mesmo já sendo um mercado consolidado para muitas indústrias deste setor, não oferece uma valorização para o catador. Se compararmos à outros trabalhadores da região, como os industriários, por exemplo, os catadores ainda permanecem sem benefícios básicos como um salário mínimo regional, benefícios de INSS, plano de saúde ou vale transporte. Proporcionar fontes de melhores rendimentos para estes profissionais pode se tornar uma oportunidade de consolidar este processo de logística reversa de forma mais justa socialmente.

2.2 Reciclagem e meio ambiente

Conforme Mano e Mendes (2013), aproximadamente mais de 400 milhões de toneladas de resíduos contendo papelão, papel, vidros, plásticos e resíduos orgânicos são gerados anualmente no mundo. Destes, o que provoca maiores problemas é o lixo plástico em virtude de sua resistência à degradação ambiental. Este descarte vem gerando uma preocupação mundial desde a década de 1970, e se constituindo em uma forma de preocupação sem limites para os seres humanos, que necessitarão gerenciar o seu descarte de forma mais eficaz.

Braga et al. (2005) comenta que sob uma análise mais ampla, tudo aquilo que altera de forma indesejável o ambiente, pode ser considerado poluição, logo a poluição está diretamente ligada à concentração dos resíduos. Muitos materiais, como os plásticos, tem uma alta capacidade de resistência à degradação ambiental, podendo permanecer no ambiente por anos ou décadas (MANO e MENDES, 2013).

Para Pinto et al. (2012) um dos principais objetivos da reciclagem é o prolongamento do ciclo de vida de um material, indo além da sua aplicação original. Para que isto ocorra de uma forma mais eficaz, torna-se necessário a implantação de processos anteriores, como por exemplo, a coleta seletiva, que por sua vez, é o recolhimento dos materiais que podem ser recicláveis de uma forma controlada. Assim, se consegue a redução da extração dos recursos naturais, redução no consumo de energia, a geração de novos empregos, o aumento da vida útil de aterros sanitários, a diminuição da poluição e o prolongamento do ciclo de vida do produto (ZOMBINI e PELICIONI, 2014).

Entre 2009 e 2012, a média de gastos na gestão de resíduos em cidades internacionais aumentou de R$ 430,00 para R$ 501,00, porém nos municípios brasileiros os valores aumentaram de R$ 88,01 para 114,00 no mesmo período. Nota-se aí uma discrepância de mais de 400% de déficit do Brasil para com o restante do mundo como pode ser visto na figura 01 (Pwc_Cfer et al., 2014).

Figura 1: Evolução dos gastos em RSU per capita (R$/habitante/ano)

Fonte: (Pwc_Cfer et al., 2014)

Milanez e Massukado (2012) comentam que, conforme o Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (IPEA), a reciclagem de plástico pós-consumo no Brasil, aumentou de 455,1 mil toneladas em 2005 para 592 mil toneladas em 2007. Quando se conseguir pensar em alternativas viáveis de reutilização desses materiais tidos como indesejáveis ao meio ambiente, agregando valor há estes, através de novos produtos e/ou processos, esta aplicação poderá propiciar uma mudança de cultura na população que hoje os consome e descarta de forma inadequada.

2.3 Polímeros

Hoje, já existem plásticos com uma vida útil reduzida. Estes, normalmente são utilizados em embalagens. Mas para que sejam considerados biodegradáveis, eles devem conter uma cadeia sem ramificação ou grupos funcionais (MANO e MENDES, 2013). Isto, porém não reflete o grande volume recolhido pelas cooperativas de recicladores.

Os plásticos em commodities, ou seja, aqueles que normalmente são comercializados em grandes quantidades e que também por este motivo, tem seu custo regulado pelo mercado,são responsáveis por um descarte mundial anual de aproximadamente 52 milhões de toneladas. A diversidade de suas propriedades e as suas características tem causado um agravamento dos problemas ecológicos em virtude dos usos e descartes inadequados (FOOK ET AL., 2005).

Os polietilenos (PE) podem ser considerados commodities, pois são amplamente usados. Suas condições de processamento e conservação influem diretamente nas suas propriedades, logo, influenciando diretamente também no modo de reciclagem e/ou reuso dos mesmos (PISTOR ET. AL., 2010).

Craig e White (2006) descrevem que a reutilização no processo produtivo de um produto polimérico gerado indevidamente, ou conhecido como "refugo" na própria indústria, é algo comum. Mas reutilizar um polímero de um produto pós-consumo é algo que impõe uma série de dificuldades, pois não se sabe qual o tipo de degradação que o mesmo já sofreu. Além do que, normalmente este mesmo polímero se encontra muitas vezes, misturado entre diferentes tipos de polímeros, além da contaminação por contato, o que pode comprometer a sua separação e utilização para o fim a que se pretende.

2.4 Processos de transformação

O aumento na utilização dos polímeros deve-se dentre outros motivos, à grande facilidade de transformação do mesmo a partir da utilização de temperaturas elevadas. Processos como a Moldagem por Injeção, a Moldagem por Sopro, a Extrusão, a Termoformagem e a Rotomoldagem já estão amplamente difundidos entre as indústrias que trabalham com polímeros, mas como identificar quais processos que podem ser adequados ao plástico oriundo da reciclagem?

Segundo o IPEA, a reciclagem de PET, que representou aproximadamente 289 mil toneladas em 2007, com 60% de material pós-consumo, estava em primeiro lugar entre os polímeros reaproveitados, seguida pelos polietilenos de baixa e alta densidades, com 184 mil toneladas recicladas, e este com aproximadamente 20% de pós-consumo (MILANEZ e MASSUKADO, 2012).

Sabendo que o PET é um material mais difícil de ser processado que o PE, ao mesmo tempo em que, a gama de processos disponíveis para o PET é menor, procurou-se direcionar a pesquisa para os processos de transformação do PE, levando em consideração que o mesmo possa estar misturado dentre as suas diferentes densidades e classes.

2.4.1 Moldagens por Injeção, Sopro, Termoformagem e Extrusão.

Mano e Mendes (2004) descrevem a moldagem por injeção como um dos processos mais comuns na transformação de polímeros. Composta de uma câmara cilíndrica onde o polímero é fundido para em seguida ser injetado dentro de um molde com a forma do produto desejado. Caracteriza-se por se um processo descontínuo, de ciclos curtos e alto desempenho. A moldagem por injeção apresenta maquinário com tecnologia bem definida e uma relação linear entre preço do maquinário e tamanho do molde. Quanto maior for o tamanho do molde, maior será o seu custo e consequentemente se necessitará de um maquinário de valores consideráveis para a execução do processo. Além disso, para uma melhor processabilidade do material dentro da câmara cilíndrica, recomenda-se que o material esteja com uma granulometria homogênea, o que influi em mais um processo de transformação partindo-se do material reciclado e moído.

Muito similar ao processo de moldagem por injeção até a saída da câmara cilíndrica, o processo de moldagem por sopro se diferencia por conseguir produzir peças ocas. Seu custo, tanto de maquinário quanto do molde, também obedece à mesma relação exposta no processo de injeção. O insuflamento de ar no interior da pré-forma, ou parison, faz com que o polímero entre em contato com o molde e obtenha a sua forma. Este processo é muito utilizado na fabricação de frascos, garrafas, brinquedos e reservatórios que necessitem uma ótima vedação (MANO e MENDES, 2004). Assim como no processo de injeção, também se necessita de um processo adicional anterior para uma melhor homogeneidade do polímero a ser transformado.

Para De Paoli (2008), basicamente a termoformagem consiste na conformação à quente de uma chapa de material termoplástico no interior de um molde tipo macho ou fêmea. Se ela tiver o auxilio de vácuo é conhecida como Vacuum Forming. A termoformagem ocorre em processo descontínuo onde folhas ou placas plásticas são sobrepostas em um molde, normalmente com a utilização de vácuo. A chapa aquecida toma a forma do molde e é resfriada em contado com o mesmo, ficando assim com a forma do produto (MANO e MENDES, 2004). Neste caso, a matéria prima necessária para este processo vem de outro processo anterior que, podem ser a extrusão ou a calandragem. O maquinário e o molde deste processo normalmente tem um baixo custo, mas a restrição de formas é muito grande fazendo com que, este processo seja pouco utilizado fora do mercado de embalagens e afins.

A extrusão é um processo contínuo onde a massa polimérica aquecida na câmara cilíndrica é forçada através de um molde ou matriz com o perfil desejado. Na sequencia, o perfil é resfriado com a utilização de água e/ou vento e enrolado em bobinas ou cortado conforme a necessidade. Normalmente é utilizada para a produção de semiacabados, pellets ou chapas. Permite a fabricação de tarugos, tubos, lâminas, revestimento de fios metálicos, etc. Pode ser associada a um processo de sopro, laminação ou extrusão com auxílio de ar comprimido (MANO e MENDES, 2004; DE PAOLI, 2008). A principal característica deste processo é sua baixa possibilidade de formar peças geométricas. Seu custo de ferramental e maquinários são baixos comparados aos demais processos, mas se restringe muito à fabricação de perfis tubulares ou similar.

2.4.2 Rotomoldagem

Conforme De Paoli (2008), na rotomoldagem o material polimérico é colocado dentro do molde na forma de pó. Os moldes podem ser constituídos de duas ou mais peças. Este molde é colocado dentro de um forno aquecido a temperaturas muito superiores às usadas nos outros métodos de processamento e durante um tempo maior do que os tempos típicos de processamento por extrusão ou injeção.

Dentre os processos de transformação de polímeros, Comisso et al. (2013) afirma que a Rotomoldagem se destaca por conseguir produzir peças ocas ou abertas de diversos tamanhos e formas variadas. Este processo pode ser encontrado na indústria automotiva, agrícola, de brinquedos, lazer e outras. Após o seu início na década de 1950, este processo tem mostrado um grande crescimento.

Crawford e Kearns (2003) ainda comentam que, se considerarmos a confecção de produtos plásticos ocos, a Rotomoldagem se mostra como excelente alternativa ante os processos de moldagem por sopro ou injeção. A possibilidade de efetivar uma produção de baixo custo para pequenos lotes, com espessura de parede variável e uniforme, além de formas potencialmente complexas e sem tensão residual, é uma grande vantagem para os designers.

O baixo custo do ferramental; a possibilidade de confecção do maquinário de forma artesanal e a grande variabilidade de geometrias possíveis tornam este processo um dos melhores para o desenvolvimento de produtos. Nota-se também que o material utilizado neste processo, necessita estar micronizado, ou seja, em pó. Se compararmos com os outros processos isto se torna mais acessível também, pois necessita de menos etapas que o pellet (grão) ou as chapas.

Crawford e Kearns (2003) também lembram que as peças originárias deste processo normalmente estão livres de tensão, com uma boa uniformidade de espessuras e com um acabamento estético que depende basicamente do acabamento utilizado no próprio molde. Por sua vez o molde pode ser feito em chapa de aço, cobre ou alumínio, sendo este um dos mais utilizados, tanto no processo de usinagem como fundição.

3. Materiais e métodos

Durante o processo de desenvolvimento do produto, procurar-se-á estudar diversas fases do gerenciamento de projetos, focando desde sua ideia principal, concepção, desenvolvimento, prototipagem, etc. Porém este projeto já nasce com várias restrições de matéria prima, processo e capacidade executora. A matéria prima inicial deverá ser o polietileno, que por sua vez, terá a inclusão de possíveis materiais contaminados e misturas de diversas classes deste polímero, variando assim a densidade entre os PE de Alta Densidade, até os PE de Baixa Densidade. Visando obter variadas geometrias e possibilitar que este produto seja produzido por comunidades de recicladores, a Rotomoldagem poderá ir ao encontro deste público, pois é um processo artesanal, de menor investimento inicial e onde a mão de obra é fundamental, já que este processo é pouco automatizado.

Por fim, como se está falando de resíduos plásticos, o conceito de ecodesign pode influenciar na escolha do produto a ser projetado. Pode-se considerar que um produto possui ecodesign quando se integra aspectos ambientais na concepção do produto, com intuito de melhorar o desempenho ambiental ao longo do seu ciclo de vida,(SANYE-MENGUAL, ET AL., 2014) ou até mesmo quando se aumenta o ciclo de vida.

Nesta pesquisa os materiais reciclados foram recolhidos no fim de seu ciclo de vida, pois os mesmos já se encontravam em vias de descarte, e projetou-se um novo produto tendo em vista uma melhor utilização de materiais segregados. Por meio de entrevistas, informais percebeu-se o desejo da comunidade de catadores, de obterem a sua própria moradia. A partir dessas colocações, procurou-se pesquisar e desenvolver um produto, iniciando a partir dos materiais segregados pelos agentes daquela comunidade, de forma que se possa contemplar num futuro próximo os anseios dessa e de muitas outras comunidades.

Durante o desenvolvimento da pesquisa, procurar-se-á utilizar como matéria prima para o processo de rotomoldagem o polietileno pós-uso recolhido pelos catadores da cooperativa de materiais reciclados. Após a confecção de algumas peças em diferentes moldes a serem rotomoldados procurar-se-á realizar alguns testes mecânicos de diferentes misturas entre polietilenos virgens e pós-uso, e testes mecânicos também sobre o produto final visando verificar a sua estabilidade e adequação ao uso.

3.1 Desenvolvimento do produto

A busca por um produto que atenda aos critérios de: reaproveitamento do polietileno reciclado, necessidade de moradia para comunidades de baixa renda e ciclos de produção que possam ser interrompidos em qualquer momento instigou esses pesquisadores ao desenvolvimento do desenho de um tijolo para a confecção de moradias populares.

Este projeto focou o desenvolvimento de um tijolo interligado por encaixes, para uma melhor fixação, composto de PE reciclado misturado com PE virgem, fabricado pelo processo de Rotomoldagem e reforçado internamente com concreto celular (figura 02). Em análise feita através do software CAD, chegou-se há um número de quatro moldes necessários e um total de 1530 peças para uma casa popular de 68,6 m2 (figura 03).

Figura 2: Conceito inicial do tijolo plástico

 ----

Figura 3: Vista superior projetada do imóvel

Para a construção destes tijolos plásticos serão necessários aproximadamente 1.135 kg de PE, sendo que a composição entre PE virgem e PE reciclado poderá ficar em percentuais de 50%-50% até 20%-80% de PE reciclado e PE virgem respectivamente. Se analisarmos a retirada de PE reciclado do meio ambiente por residência construída, pode-se ter uma variação de 227 kg até 567 kg, dependendo do desempenho do produto. Paralelo à estas misturas, também efetivaremos os testes de comparação com o produto em 100% PE virgem e também com 100% PE reciclado.

Em uma segunda análise, onde se fará a adição de concreto celular, misturado com poliestireno expandido, teremos ainda outro material que é altamente contaminante no meio ambiente sendo reaproveitado. Os percentuais de mistura entre o concreto celular e o poliestireno expandido ainda serão estudados e avaliados através de ensaios nos laboratórios acreditados de universidades parceiras.

3.2 Desenvolvimento do processo

O processo de Rotomoldagem em si depende de muitas variáveis que devem ser controladas em situações específicas. Mas não se consegue adequar qualquer produto ao processo se a matéria prima não estiver em condições de ser processada. Avaliando o aspecto matéria prima, se procurará obedecer a um fluxo de processo conforme está representado na figura 04.

Figura 4: Fluxo de atividades projetadas

A seleção do PE foi feita na usina de reciclagem de Santa Cruz do Sul. Esta por sua vez está sob a responsabilidade da COOMCAT. Já os processos de limpeza do PE e eventual separação de materiais ainda inadequados foram feitos dentro dos laboratórios da UNISC – Universidade de Santa Cruz do Sul.

Durante o processo de seleção dos materiais, os pesquisadores descartaram aproximadamente 40% do resíduo plástico coletado na cooperativa em virtude de excesso de contaminantes, além de retirarem maior parte dos rótulos e tampas, já que estes são normalmente compostos de outros polímeros. A figura 5 representa os materiais segregados e utilizados para a seleção do PE a ser rotomoldado.

Figura 5: Material coletado junto à COOMCAT de Santa Cruz do Sul

Após a moagem do material em um moinho Mecanofar MF300, obteve-se um produto moído sujo e com cheiro de detergentes, alvejantes e outros produtos químicos diversos, os quais estavam em contato com o material antes da sua moagem. Após a sua moagem um processo de lavagem do produto moído foi efetivado, com uma perda de aproximadamente 10% do total em função de ciclo único do maquinário. O resultado foi considerado satisfatório, sendo que o processo seguinte a ser efetivado, será a micronização. A figura 6 representa as etapas do processo de lavagem do produto moído e a comparação entre o produto moído antes e após a lavagem.

Figura 6: Etapas do processo de lavagem do moído

A fase de desenvolvimento do molde será feito pelos autores sendo que a máquina de laboratório que executará o processo de Rotomoldagem, já está instalada na Universidade de Santa Cruz do Sul – UNISC – RS - Brasil.

Todo o processo de preparação da matéria prima será feito dentro dos laboratórios da UNISC, sendo que nestes estarão inclusos os processos de micronização, mistura e pigmentação. Diversas formulações de material reciclado deverão ser estudas e testadas a fim de conhecer qual a melhor composição para o produto em questão conforme tabela 01.

 

Tabela 1 – Percentuais de mistura entre PE reciclado e PE virgem para obtenção do composto a ser processado.

AMOSTRA

QT. VIRGEM

ORIGEM

QT. RECICLADO

ORIGEM

1

100%

Xalingo

|----|

|----|

2

100%

Canada Plast

|----|

|----|

3

|----|

|----|

100%

COOMCAT

4

|----|

|----|

100%

Canada Plast

5

50%

Canada Plast

50%

COOMCAT

6

60%

Canada Plast

40%

COOMCAT

7

70%

Canada Plast

30%

COOMCAT

8

80%

Canada Plast

20%

COOMCAT

9

50%

Canada Plast

50%

Canada Plast

10

60%

Canada Plast

40%

Canada Plast

11

70%

Canada Plast

30%

Canada Plast

12

80%

Canada Plast

20%

Canada Plast

Observou-se que existem muitas normas e métodos de ensaios para a especificação "tijolo", mas por intermédio das pesquisas feitas pelos autores, não se evidenciou nenhuma norma publicada sobre misturas de polímeros e adições de concreto celular como se deseja apresentar futuramente os resultados dessa investigação.

Após o produto estar rotomoldado serão realizados testes no produto extraído do molde seguindo as normativas de resistência mecânica conforme ASTM D790, ASTM D638 e ASTM D1709. Adicionar-se-á o concreto celular no tijolo de PE reciclado atendendo-se as normativas da construção civil ABNT NBR 15270 e ABNT NBR 6136 e ABNT NBR 12118.

4. Cimento e polímero.

Cada vez mais se estuda os efeitos sinergéticos que podem ser alcançados com misturas eficazes de concreto com o polímero. Nota-se que este assunto vem gerando uma atenção especial desde o primeiro International Congresse on Polymers in Concrete (ICPIC) realizado em Londres no ano de 1975.

Para Van Gemert et al. (2005) a indústria da construção civil vem utilizando cada vez mais a sinergia entre esses compostos, desde a aplicação de texturas e pinturas, como parte de isolamentos acústicos, membranas impermeáveis, tubulações e reforços estruturais.

Visualmente se percebe que estes compostos não são unidos quimicamente, permanecendo ligados entre si por uniões físicas. O enclausuramento de poliuretano fazendo com que este, preencha espaços indesejáveis entre um marco de porta e o concreto, já se demonstra como uma utilização comum, mas o enclausuramento do concreto em uma cavidade polimérica apresenta características especiais, visto que a parte mais rígida do composto estará no interior e a parte externa torna-se assim, a parte flexível.

Efetuar a união destes compostos de modo que um não deforme esteticamente o outro e de modo que obtenham uma maior resistência sinergética do que separados individualmente pode ser um desafio tanto no momento de projeto, quanto no momento da processabilidade por si só. Van Gemert et al. (2005) menciona que as alterações no processo de hidratação do cimento e as diferenças de temperatura geradas pelo concreto no processo de cura, podem ser um fator complicador na aquisição de boas características mecânicas do polímero mantido em contato com o concreto nas fases iniciais de cura.

5. Considerações finais

Após a verificação final do produto, espera-se concluir que o tijolo plástico poderá ser viável tecnicamente e economicamente, retornando assim, maiores valores de renda para as comunidades de recicladores. A agregação de concreto celular ao produto, também será uma experiência formidável, pois até o momento, mesmo com várias tecnologias em estudo sobre este assunto, pouco se observa de modo prático deste conceito no mercado da construção civil.

Sabe-se que o bom aproveitamento do resíduo plástico depende de fatores que iniciam já no seu descarte, porém, técnicas de separação mais aprimoradas que as técnicas manuais usadas atualmente podem representar um fator decisivo na qualidade do produto destinado ao reprocessamento e por consequência em seu próprio volume.

Desenvolver o design, o processo, o maquinário, o material, efetivar os testes e provar a sua viabilidade por si só já é um desafio. Porém fazer isto levando em consideração uma escassez de recursos para esta efetivação final, já que esta é a característica das comunidades de recicladores, é algo que pode gerar excelentes frutos. Espera-se que no final desta pesquisa, possamos apresentar os devidos resultados à comunidade de recicladores e a sociedade em geral como uma valiosa possibilidade de melhorar as próprias condições de subsistência do público alvo. Ao mesmo tempo cumprindo com a nossa responsabilidade ambiental de darmos ênfase aos benefícios de uma coleta e reciclagem adequada de resíduos produzidos diariamente pela sociedade.

Agradecimentos

Agradecemos inicialmente à FAPERGS – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul e a UNISC – Universidade de Santa Cruz do Sul, por terem nos possibilitado a participação neste projeto. Agradecemos também à COOMCAT - Cooperativa dos Catadores e Recicladores de Santa Cruz do Sul que muito entusiasticamente participou desde o início desta proposta sendo ela a nossa maior motivação para o desenvolvimento deste projeto.

Referencias Bibliográficas

BRAGA, B.  et al. Introdução à Engenharia Ambiental - O desafio do desenvolvimento sustentável. 2.  Prentice Hall Brasil, 2005.

COMISSO, T. B.; SILVA DE LIMA, C. A.; CARVALHO, B. D. M. Experimental Study of Rotational Molding Process of LLDPE: Effects on Morphology and Dimensional Stability. Polimeros-Ciencia E Tecnologia, v. 23, n. 1, p. 97-107, 2013.

CRAIG, I. H.; WHITE, J. R. Mechanical properties of photo-degraded recycled photo-degraded polyolefins. Journal of Materials Science, v. 41, n. 3, p. 993-1006, 2006.

CRAWFORD, R. J.; KEARNS, M. P. Practical Guide to Rotational Moulding.  Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, SY4 4NR, UK: RAPRA, 2003.

DE PAOLI, M. A. Degradação e estabilização de polímeros. ChemKeys, 2008.

DE SOUZA, R. L. R.; FONTES, A. R. M.; SALOMAO, S. The sorting of recyclable waste and the variables inherent to the process: a case study in a cooperative. Ciencia & Saude Coletiva, v. 19, n. 10, p. 4185-4195, 2014. 

DEMAJOROVIC, J.  et al. Integrando empresas e cooperativas de catadores em fluxos reversos de resíduos sólidos pós-consumo: o caso Vira-Lata. Cadernos EBAPE.BR, v. 12, p. 513-532, 2014.

FOOK, M. V. L.  et al. Avaliação de variáveis climáticas sobre blendas de Polietilenos Reciclados Pós-Consumo sobre as propriedades mecânicas.: Revista Iberoamericana de Polímeros. v. 6, n. 4, 2005.

INDUSTRIAL, R. P. Os recicladores de materiais plásticos. São Paulo - Brasil: Revista Plástico Industrial - n. 194, p. 28-38, 2014.

MANO, E. B.; MENDES, L. C. Introdução a Polímeros. São Paulo - BR: Edgar Blucher. 2 ed, 2004.

MANO, E. B.; MENDES, L. C. A natureza e os polímeros - meio ambiente, geopolímeros, fitopolímeros e zoopolímeros. São Paulo: Blücher, 2013.

MILANEZ, B.; MASSUKADO, L. M. Diagnóstico dos Resíduos Sólidos Urbanos - Relatório de Pesquisa. IPEA, I. D. P. E. A. Brasília - BR 2012.

PINTO, J. C.  et al. Impactos ambientais causados pelos plásticos: Uma discussão abrangente sobre os mitos e os dados científicos - 2a edição.   Editora E-papers, 2012.

PISTOR, V.; CHIESA, A.; ZATTERA, A. J. Study of the Reprocessing of Low Density Polyethylene (LDPE) Recycled from Extruded Blown Films. Polimeros-Ciencia E Tecnologia, v. 20, n. 4, p. 269-274, 2010.

PWC_CFER; SELUR; ABLP. Três anos após a regulamentação da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS): seus gargalos e superações. SELUR, 2014.

SANYE-MENGUAL, E.  et al. Eco-Designing the Use Phase of Products in Sustainable Manufacturing The Importance of Maintenance and Communication-to-User Strategies. Journal of Industrial Ecology, v. 18, n. 4, p. 545-557, 2014.

SILVEIRA, R. C. E. D.  et al. Tecnologias e Modelos de Gestão de Resíduos Sólidos no Município de Santa Cruz do Sul. Santa Cruz do Sul - BR: Ágora (UNISC). v.16, p. 156-184, 2014.

VAN GEMERT, D.  et al. Cement concrete and concrete-polymer composites: Two merging worlds. A report from 11th ICPIC Congress in Berlin, 2004. Cement & Concrete Composites, v. 27, n. 9-10, p. 926-933, 2005.

ZOMBINI, E. V.; PELICIONI, M. C. F. Saneamento Básico para a Saúde Integral e a Conservação do Ambiente. Educação Ambiental e Sustentabilidade. São Paulo: Manole,  2014.


1. Engenheiro Mecânico, Mestrando em Tecnologia Ambiental. Universidade de Santa Cruz do Sul. (scferreira@mx2.unisc.br)
2. Professor do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental. Universidade de Santa Cruz do Sul.
3. Professora do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental. Universidade de Santa Cruz do Sul. (adriane@unisc.br)
4. Professor do Departamento de Engenharia, Arquitetura e Ciências Agrárias. Universidade de Santa Cruz do Sul. (andresilva@unisc.br)
5. Professor do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental. Universidade de Santa Cruz do Sul. (enio@unisc.br)
6. Professora do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental. Universidade de Santa Cruz do Sul. (lourdes@unisc.br)
7. Aluna do curso de Graduação de Engenharia de Produção e Bolsista PUIC da UNISC. Universidade de Santa Cruz do Sul. (heloisaburin@hotmail.com)


 

Vol. 36 (Nº 20) Año 2015

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