Aplicação de resíduo de toner de impressora na produção de materiais compósitos expandidos e não expandidos de borracha natural para aplicações industriais

• Processo: 24/04118-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Renivaldo José dos Santos
• Beneficiário: Renivaldo José dos Santos
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia e Ciências (FEC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Rosana
• Pesquisadores associados: Alberto Lopez Gil ; Leandra Oliveira Salmazo ; MIGUEL ANGEL RODRIGUEZ PEREZ
• Assunto(s): Eficiência energética Meio ambiente Vulcanização Materiais compósitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compósitos elastoméricos expandidos | Eficiência Energética | Meio ambiente | Resíduos de toner | vulcanizacao | Compósitos

Resumo

O toner de impressora é o dispositivo acoplado à impressora, que possui, no seu interior, o material que será impresso no papel. O pó de toner é pouco usado em caráter colorido, a maioria das impressões acontece na escala cinza ou branco e preto. Mesmo que haja uma constante campanha para que diversos processos do dia a dia sejam feitos de maneira digital a fim de consumir menos papeis e toner, nota-se, ainda um uso em larga escala de impressões. Em média, um cartucho de tinta de impressora vazio contém 8% de pó de toner residual não utilizado em peso, e essa quantidade de resíduos depende dos tipos de impressoras. Normalmente, o pó de toner para impressora a laser é composto de carbono, material composto de Fe3O4 como tinta e outros produtos químicos com características de toxidade significativa ao ser humano e ao meio ambiente, havendo uma ineficiência no descarte correto. A reciclagem e o reaproveitamento desse resíduo são opções adequadas para a redução do impacto ambiental causado pelo seu descarte de forma incorreta. A presença de carbono e o óxido de ferro torna este resíduo uma possibilidade de carga interessante e de baixo custo para materiais compósitos a base de borracha natural. Testes preliminares demonstraram que a incorporação deste resíduo sem nenhum tratamento prévio melhorou algumas propriedades mecânicas como resistência à tração e à abrasão, os resultados são similares aos obtidos com a incorporação de negro de carbono do tipo N-330. Neste trabalho serão preparados compósitos expandidos e não expandidos de borracha natural com resíduo de toner de impressoras em diferentes proporções e sistemas vulcanização e caracterizados suas propriedades físico-químicas por meio das técnicas de reometria (ASTM D5289), densidade (ASTM D297), resistência à tração (ASTM D412), resistência à abrasão (ASTM D5963) e dureza (ASTM D2240), densidade de ligações cruzadas pelo método de Mooney-Rivlin e por inchamento com solventes orgânicos (ASTM D3616) utilizando a equação de Flory-Rehner, análise dinâmica mecânico (DMA), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG), espectroscopia no infravermelho (FT-IR), microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os compósitos serão preparados sob alta pressão e em temperatura de 150°C. A produção dos compósitos expandidos será realizada na Universidade de Valladolid na Espanha, utilizando a espumação física em uma autoclave com a presença de um gás que atua como agente expansor físico e nesta mesma interação com o grupo espanhol serão realizadas caracterizações físicas e químicas nos compósitos expandidos nos laboratórios do grupo de pesquisa CellMat (AU)