Produção de cera com reaproveitamento de copos de Fast-Food.

FAPEN ON-LINE. Ano 1, Volume 1, Série 10/01, 2020.

Prof. Dr. Leonardo Teixeira Silveira.

Pós-Doutorado em Ciências Exatas e da Terra - USP/UNIFESP.

Doutor e Mestre em Química - USP.

Graduado em Ciências Químicas - FASB.

Orientador e líder do projeto.

AUTORES: DIAS, D. P; GUARNIERI, A.; MARIM, C. D.; MARTINS, V. M.; MORAES, E. R.; SCANDIUZZI, I.; SOUSA, T. A.; SOUZA, A. S., SILVEIRA, L.T.

RESUMO: Os efeitos do descarte inadequado de lixo vêm chamando a atenção devido aos impactos causados ao meio ambiente. Recentemente algumas empresas têm adotado medidas preventivas contra o descarte inapropriado destes resíduos, como por exemplo, a extinção da distribuição de canudos ou a substituição de copos plásticos por um modelo biodegradável, feito basicamente de celulose e envoltos por uma fina camada plástica. Pensando nisso, este trabalho apresentará o reaproveitamento desta camada plástica como matéria-prima de uma cera impermeabilizante. Esta cera impermeabilizante, ao final, foi aplicada em substratos de madeira, telhas de barro e ardósias proporcionando um filme brilhoso e resistente. Nos testes de impermeabilidade o produto foi satisfatório, visto que não houve a absorção de água pelas peças. Devido à falta de tempo não houveram testes de resistência a intempéries ou a substituição por compostos mais sustentáveis.

PALAVRAS-CHAVE: Cera, reciclagem de polímeros, cera sustentável.

ABSTRACT: The effects of improper waste disposal have been drawing attention due to the impacts on the environment. Recently some companies have taken preventive measures against the inappropriate disposal of these wastes, such as the extinction of the distribution of straws or the replacement of plastic cups with a biodegradable model, basically made of cellulose and surrounded by a thin plastic layer. With this in mind, this work will present the reuse of this plastic layer as the raw material of a waterproofing wax. This waterproofing wax, in the end, was applied on wooden substrates, clay tiles and slates to provide a shiny and resistant film. In the tests of impermeability the product was satisfactory, since there was no water absorption by the pieces. Due to the lack of time there were no tests of resistance to weather or substitution by more sustainable compounds.

KEYWORDS: Wax, polymer recycling, sustainable wax.

1. INTRODUÇÃO.

As ceras são compostos orgânicos constituídos por uma molécula de álcool ligada a uma ou mais moléculas de ácidos graxos. São substâncias de alto peso molecular, de cadeia carbônica linear que caracteristicamente são compostas por longas cadeias de alquil.

Apresentam solubilidade em lipídios e outros solventes orgânicos. Geralmente, a cera pode ser derretida a uma temperatura acima de 45°C (113°F), sendo que são insolúveis em água, mas solúveis em solventes orgânicos, não polares.

As ceras naturais podem conter hidrocarbonetos não substituídos, tais como alcanos superiores, mas também podem incluir vários tipos de compostos de cadeia longa, tais como ácidos gordos, álcool graxo primário e secundário, cetonas e aldeídos. Elas também podem conter ésteres de ácidos graxos e de álcoois graxos.

Ceras sintéticas são os hidrocarbonetos de cadeia longa (alcanos ou parafinas) que não possuem grupos funcionais substituídos.

Com base nestes conhecimentos, definiu-se produzir uma cera ecologicamente sustentável e de baixo custo para comercialização, a partir da reciclagem de polímeros obtidos de copos descartáveis de fast food (Polietileno), cera de carnaúba, utilizando o limoneno como solvente, que é uma substância natural orgânica, pertencente à família dos terpenos.

Produziu-se uma cera pastosa com ótima consistência que pode ser aplicada em substrato de madeira, telhas e ardósias. 

2. REAGENTES UTILIZADOS.

Para a amostra-base foram utilizados como reagentes: água destilada (H₂O), copinhos de fast food, compostos por celulose ((C₆H₁₀O₅)n) e polietileno ((C₂H₄)n), e limoneno (C₁₀H₁₆). 

Reagentes da amostra final: amostra-base, anfótero cocoamidopropil betaína (C₁₉H₃₈N₂O₃), cera de Carnaúba (composta por hidrocarbonetos, ácidos graxos, ácidos graxos hidroxilados, álcoois de cadeia longa, dióis, ésteres e derivados do ácido cinâmico, sendo o cerotato de miricila (C₂₅H₅₁CO₂C₃₀H₆₁) o principal constituinte) e combo secante (composto por octoato de zinco 8%, octoato de cobalto 6% e octoato de zircônio 6%.

3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL.

Procedimento da amostra-base:

Trituração: triturou-se em liquidificador os copinhos de fast food picados com a água e o limoneno medidos em proveta de 100 mL.

Peneiração: em uma peneira sobre um béquer separou-se o líquido dos papéis fragmentados resultantes da amostra triturada.

Decantação: deixou-se o líquido decantar por uma semana em um funil de decantação para que houvesse a separação da água e da amostra de acordo com as densidades.

Procedimento da amostra final:

Medições: as medições foram realizadas analiticamente, baseadas em 100% de amostra final, com balança analítica.

Homogeneização: em um béquer misturou-se a fase menos densa da decantação com o combo de secantes, a cera de Carnaúba e o anfótero cocoamidopropil betaína até homogeneizar com bagueta de vidro.

4. RESULTADOS OBTIDOS.

Trituração e filtragem:

Os copos, limoneno e a água foram batidos no liquidificador até se tornar uma mistura homogênea.

Figura 1.  Processo de trituração.

Separação das substâncias, parte solida da líquida. Ficando de um lado sólido, os copinhos que não foram triturados totalmente e do outro lado uma solução líquida de coloração bege contendo mini partículas de papel e plástico dos copos e o limoneno e a água.

Figura 2.  Processo de coagem.

Decantação:

O funil de decantação usado para separação da substância e obtendo o sobrenadante como principal produto.

Figura 3. Processo de decantação.

Produto final:

Com a mistura de alguns compo-nentes (combo secante, cera de carnaúba e o anfótero) junto a substancia decantada ficaram uma mistura homogênea de coloração amarelado e pastosa.

Figura 4.  Produto final.

Aplicação para teste:

Com o uso de um pincel foram aplicadas pequenas camadas sobre a superfície de alguns materiais (Madeira e Ardósia) ficando um filme na superfície tornando a impermeável.

Figura 5. Materiais de teste.

5. CONCLUSÃO.

A preocupação com novas tecnologias renováveis vem aumentando nas últimas décadas. Isto motivou o desenvolvimento de uma nova cera que fosse mais econômica, mais eficiente e menos tóxica, em termos ambientais e de saúde ao consumidor.

Esta cera impermeabilizante, ao final, foi aplicada em substratos de madeira, telhas de barro e ardósias proporcionando um filme brilhoso e resistente.

Nos testes de impermeabilidade o produto foi satisfatório, visto que não houve a absorção de água pelas peças. Devido à falta de tempo não houveram testes de resistência a intempéries ou a substituição por compostos mais sustentáveis.

Pretende-se futuramente fazer análises químicas especificas para descobrir as     estruturas das ceras, funções orgânicas, a fim de ter mais conhecimento sobre esta inovação.

Este projeto proporciona a reciclagem, reaproveitamento de materiais e menor impacto ambiental, fornecendo subsídios para estudos futuros.

6. AGRADECIMENTOS.

Primeiramente gostaríamos de agradecer a Deus pela oportunidade de elaborarmos este trabalho e por ter nos dado discernimento e sabedoria para prepararmos cada etapa teórica e prática deste trabalho. 

Agradecemos ao Orientador Leonardo Silveira no qual nos direcionou todas as ações, nos dando todo embasamento para concluirmos este artigo. 

Agradecemos a todos nossos Familiares pela paciência e companheirismo durante todo semestre.

Agradecemos também aos outros professores que avaliaram esse trabalho e a instituição de ensino Pentágono - FAPEN por ter cedido os materiais e o laboratório para a realização deste projeto.

7. REFERÊNCIAS.

AUTORES, Vários. Reutilização de sacos na fabricação de cera. 2010. 54 f. Pttc (Técnico) - Curso de Técnico em Química, Escola Técnica Conselheiro Antônio Prado, Campinas, 2010.

PIATTI, Tânia Maria. Plásticos: características, usos, produção e impactos ambientais IN: Tânia Maria Piatti, Reinaldo Augusto Ferreira Rodrigues. Maceió : EDUFAL, 2005.

GAUTO, Marcelo; ROSA, Gilber. Química industrial. Porto Alegre: Bookman, 2013.

CARVALHO, Francisco P. A; GOMES, Jaíra M. A. Eco-eficiência na produção de cera de Carnaúba no município de Campo Maior. Piauí: 2004.

FERREIRA, Shana Pires; RUIZ. Walter Augusto; CUNHA, Antonio Gaspar. Influência da temperatura de extrusão nas propriedades reológicas do bioplástico. Revista de ciências agrárias. Lisboa: 2014.

SANTOS, Amelia S. F; FREIRE, Fernando H. de O.; COSTA, Brenno L. N.; MANRICH, Sati. Sacolas plásticas: destinações sustentáveis e alternativas de substituição. Polímeros. 2012.

OURIQUE, P. A.; CRUZ, R. C. D.; ZORZI, J. E. Influência da cera de carnaúba no comportamento reológico de misturas usadas na moldagem por injeção em baixa pressão. Cerâmica. 2015.