Portal de Eventos da ULBRA., XX SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA

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DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA TERMOQUÍMICO CONTROLADO PARA ENSAIOS DE DESPOLIMERIZAÇÃO DE RESÍDUOS DE SILICONE
Ismael Barbosa Paulino, Ester Schmidt Rieder

Última alteração: 17-10-2014

Resumo


A borracha de silicone, ou poli(dimetil siloxano), passa por processos de vulcanização ou cura na maioria de suas aplicações. Esses processos têm como finalidade desenvolver na borracha as propriedades mecânicas que a tornam adequada para os variados usos, consistindo na formação de ligações cruzadas, ou reticulações, entre as cadeias poliméricas do material, transformando-o assim em um termofixo. Por ser um atóxico, o silicone está sendo muito utilizado na medicina como próteses e diversos outros materiais em substituição ao látex, bem como tem sido extensivamente utilizado na indústria como moldes para injeção de ligas de baixo ponto de fusão, entre muitas outras aplicações. Considerando que o silicone é um material extremamente estável, há uma dificuldade na reciclagem, o que gera um grave problema para as empresas que o produzem ou o utilizam nos seus processos produtivos. Este estudo visa o desenvolvimento de uma metodologia para reciclagem de resíduos de borracha de silicone vulcanizada, possibilitando o reaproveitamento do produto resultante. A etapa inicial deste estudo objetivou a revitalização e adaptação de um reator para o desenvolvimento de um processo termoquímico de despolimerização do resíduo de silicone. Para isto, controles automatizados foram construídos: uma placa, denominada Arduino, foi montada para a comunicação com o software e controle do PID (Proporcional Integral Derivativo). A placa Arduino é uma plataforma eletrônica de código aberto baseado em hardware e software de fácil utilização. Um software foi escrito para o controle dos parâmetros e comandos de funcionamento do reator. Este programa comunica a placa, que contém um microprocessador. Para o controle de potência da resistência de aquecimento, foi construído um relé de estado sólido. Foi utilizado um triac TIC122 em conjunto com um MOC3031 (optoacoplador), que funciona como a chave para ligar e desligar a resistência que é comandada pela placa Arduino. Acoplado a este mecanismo, foi instalado um sensor de passagem do ponto zero de corrente elétrica. Utilizou-se um 4N25 (optoacoplador) com resistores de 32K ohms, garantindo a estabilidade do optoacoplador e facilitando a identificação do ponto zero da corrente alternada. Esta identificação visa à comunicação com o controlador PID, o qual controla a potência que é fornecida para a resistência, e consequentemente, controla a temperatura. Para monitorar a temperatura, também foi construído um amplificador de instrumentação. Foi utilizado o amplificador TL071, ligado a um termopar tipo K, que fornece a temperatura em tempo real à placa Arduino. Com a utilização de plataformas livres e componentes de fácil aquisição no comércio brasileiro foi possível construir um sistema completo para revitalizar e adaptar um reator de grande valor agregado para o projeto. A utilização do software, criado para atender as demandas do projeto, possibilitará os ensaios de despolimerização do resíduo de silicone com controles encontrados apenas em reatores de ultima geração, bem como o mesmo abre muitas possibilidades de aprimoração de controles e interação com outros mecanismos.