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

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: SiO₂  (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.