VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE VIDROS E TORTA DE TABACO NA PRODUÇÃO DE ESPUMAS VÍTREAS

Andrius Vinícius Priebbnow, Pãmela Andréa Mantey dos Santos, Rafael Martins da Silva, Sabrina Arcaro, Diosnel Antonio Rodriguez Lopez, Adriane de Assis Lawisch Rodriguez

Resumo


As espumas vítreas compõem uma categoria dos materiais convencionalmente chamados de cerâmicas porosas e a sua obtenção se dá a partir da queima de uma mistura de vidro e agente espumante a uma temperatura acima do ponto de amolecimento do vidro. As principais características dessa categoria de materiais são a elevada porosidade, boa resistência à compressão, baixa condutividade e a não inflamabilidade, sendo o seu principal emprego no uso como isolante térmico e acústico. As matérias primas utilizadas foram vidros de garrafas (suco de uva e vinho) e torta de tabaco (resíduo proveniente do processo de extração de óleo de sementes de tabaco energético). A composição química do vidro utilizado foi obtida a partir de espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX). Inicialmente as matérias primas foram secas, moídas em moinho planetário e peneiradas (80 mesh). Posteriormente diferentes formulações foram preparadas e seus componentes pesados e homogeneizados em moinho planetário. Em seguida, a mistura foi umidificada com água na quantidade de 5% (m/m) da mistura e, foi colocada em molde (60x20x5 mm) e compactada uniaxialmente a 40 MPa. As composições formuladas continham 5, 15, 35 e 45% de torta de tabaco. Subsequentemente os corpos de prova obtidos foram submetidos a tratamento térmico. Foram avaliadas duas temperaturas diferentes: 850 °C e 900 °C, ambas com taxa de aquecimento de 10 °C.min-1 , e patamar de 60 minutos. A porosidade dos materiais obtidos foi obtida por meio de uma relação matemática entre a densidade real das amostras em pó (medida em picnômetro a hélio) e de sua densidade aparente (determinada pela relação entre as dimensões geométricas e a massa das amostras). A resistência à compressão foi realizada em máquina de testes universal, seguindo norma ASTM C133-37. O ensaio de condutividade térmica foi realizado em um equipamento TCi Thermal Conductivity Analyzer, C-THERM TECHNOLOGIES (faixa de medição de 0 a 100 W.m-1.K-1). A análise de FRX apontou uma composição típica para um vidro sódio-cálcico, sendo seus principais óxidos constituintes: SiO (68,30%), Na2O  (17,95%) e CaO (8,94%). A porosidade demonstrou variação com a quantidade de torta de tabaco adicionada ao corpo de prova, entre 36,7% a 83,5 % , sendo os menores valores encontrados para as amostras com 5% de torta de tabaco para ambos os tratamentos térmicos e os maiores valores encontrados nas amostras com 30% torta de tabaco sinterizadas a 900 °C. A resistência mecânica das amostras variou na entre 2,2 MPa e 34 MPa, sendo o maior valor encontrado para as amostras com 5% de torta de tabaco sinterizadas a 900 °C e o menor valor foi encontrado para a amostra com 45% de torta de tabaco sinterizada a 850 °C. A a condutividade térmica variou entre 0,72 W.m-1.K- e 0,087 W.m-1.K-1 , sendo os maiores valores correspondentes a formulação com 5% de torta de tabaco sinterizada a 850 °C e os menores valores correspondentes a formulação com 45% de torta de tabaco sinterizada a 850 °C. Por meio dos resultados obtidos, conclui-se que foi possível obter espumas vítreas a partir dos materiais utilizados sendo que o material produzido possui bons valores de resistência mecânica e condutividade térmica, sendo atrativos para sua utilização como material isolante térmico.

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