PROCESSO DE PRODUÇÃO BORRACHA NATURAL

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA BORRACHA NATURAL

A Borracha Natural é o produto sólido, peso específico de 0,90, obtido pela coagulação de látices de determinados vegetais, em estado bruto é uma substância termoplástica, insolúvel na água e solúvel nos hidrocarbonetos líquidos. Numa temperatura superior a 30ºC perde a elasticidade.

Possui uma excelente resistência à abrasão, recuperação a quente/frio e adesão a tecidos e metais, uma resistência muito boa ao rasgamento e absorção de água, e ainda uma boa resistência à deformação por compressão

Basicamente, a borracha natural é constituída por cis-1,4-poliisopreno. O produto comercial possui, junto com poliisopreno, outros componentes (proteínas, fosfatídeos, sais minerais, etc.) que representam de 6-8% do produto.

Algumas destas impurezas têm um efeito benéfico; podem, por exemplo, atuar como antioxidantes naturais.

Existem muitas espécies vegetais produtoras de borracha, mas praticamente toda a borracha natural empregada industrialmente vem da árvore Hevea Brasiliensis, originária da selva amazônica e depois, cultivada em plantações no Sudeste Asiático e África equatorial.

A propagação é feita mediante a técnica de enxerto ou clonagem, garantindo que toda uma plantação ou boa parte dela derive de uma única planta.

A borracha é encontrada na árvore da Hevea na forma de uma suspensão coloidal de aspecto leitoso, denominada látex, que tem 30% de borracha. O látex circula por uma rede de canais lactíferos de onde é extraído através de uma incisão (sangramento) na casca que circunda estes canais, o que provoca a secreção do látex durante algumas horas, até que, por coagulação espontânea a incisão é fechada; a incisão deve ser refeita a fim de que o processo seja repetido, mas esta operação deve ser feita em dias alternados. O látex que flui da incisão é recolhido em vasilhas adequadamente dispostas, o sangramento é feito nas primeiras horas da manhã e, ao término da jornada recolhe-se o látex acumulado na vasilha. Antes de efetuar uma nova incisão, recolhe-se o coágulo existente nas vasilhas, formado pela evaporação do látex residual da operação anterior (Conhecido como fundo de vasilha – em inglês “cum-lump”) e a tira de coágulo formada sobre a incisão anterior (denominada “tree-lace” ou “sernamby”).

O látex recolhido é levado a uma unidade onde é homogeneizado em grandes tanques de armazenamento, para depois, por meio da adição de ácido acético ou fórmico diluídos, coagular o látex em placas de 4-5 cm de espessura. As placas são sucessivamente lavadas e laminadas entre cilindros; gradativamente, estes cilindros vão reduzindo a espessura da placa e eliminando água residual; o último par de cilindros é ranhurado, a fim de que a borracha apresente uma superfície rugosa, facilitando a posterior secagem da prancha. A secagem é feita por vários processos, com ar moderadamente quente e ao abrigo da luz (folha seca ao ar ou ADS, “Air Dried Sheet”) ou, mais freqüentemente, por fumaça procedente da combustão de madeira (folha fumada ou RSS, “Ribbed Smoked Sheet”), que tem coloração mais escura que a ADS. Outra alternativa é a fabricação do crepe branco ou pálido (Pale Crepe). Neste processo faz-se uma coagulação parcial em condições controladas, de forma que somente a chamada fração amarela, constituída principalmente de lutóides- responsáveis pela coloração do látex- separe-se do resto do látex, que depois será coagulado com a adição de mais ácido. O coágulo é seco em temperatura ambiente e ao abrigo da luz.

Um tratamento semelhante ao empregado para obter o crepe pálido é também aplicado aos coágulos recolhidos como subproduto (fundo de vasilha, “tree-laces”, etc) e obtemos os crepes marrons (Brown Crepes). A classificação destes tipos de borracha natural é feita por comparação quanto à cor, presença e freqüência das impurezas, mofo, etc. com os padrões descritos nas Normas Internacionais de qualidade e Empacotamento dos tipos de Borracha Natural.

As características controladas pelas borrachas TSR são:

1. O teor de impurezas, no sentido de corpos estranhos, tais como grãos de areia, cascas, etc.;

2. Teor de cinzas e nitrogênio;

3. Teor de matéria volátil;

4. Índice de retenção de plasticidade ou PRI (Plasticity Retention Index);

5. Em alguns tipos, a coloração.

Devido ao efeito ativador do grupo metil sobre a reatividade da dupla ligação da cadeia poliisoprênica, a borracha natural pode ser vulcanizada com praticamente todos os agentes vulcanizantes conhecidos.

No caso da vulcanização por enxofre, a mais comum, apresenta uma velocidade de vulcanização relativamente alta. As doses de ingredientes vulcanizantes dependem de sua natureza e das condições de processamento: são comuns 2-3 partes de enxofre, 0,4-1 parte de aceleradores, 4-5 partes de óxido de zinco e 2-3 partes de ácido esteárico. O único inconveniente é a forte tendência à reversão, que se verifica por diminuição da dureza e da resistência mecânica, ao ultrapassar o platô de vulcanização; esta tendência pode ser causa de problemas na injeção ou na vulcanização contínua de perfis extrudados, ou quando a maior espessura da peça obriga ao uso de tempos longos de vulcanização. Neste caso recorremos aos chamados sistemas vulcanizastes EV (Efficient Vulcanization), caracterizados por baixas doses de enxofre, 2,0-5,0 partes, complementadas por um doador de enxofre e uma alta dose de aceleradores, 3-5 partes. Com estes sistemas, as pontes de entrecruzamento são basicamente monosulfídicas ou disulfídicas, termicamente mais estáveis que as polisulfídicas. Assim, os vulcanizados resistem melhor a um eventual excesso de vulcanização, bem como possuem melhor resistência ao envelhecimento térmico. Outra solução é o uso de um sistema semi-EV, com doses médias de enxofre e aceleradores.

Figura 2 – Comparação entre diversos sistemas de vulcanização. Borracha natural RSS3, 100 phr; negro de fumo N-330, HAF, 50; óxido de zinco, 3,5; ácido esteárico, 2; antioxidante, 2; óleo mineral aromático, 4.

Sua reatividade química o torna susceptível ao ataque oxidativo e ao ozônio, o que faz com que haja necessidade do uso de antidegradantes.

A borracha natural, como outras borrachas que cristalizam sob tensão, tem uma boa resistência mecânica e não necessita de cargas; por esta razão, são utilizadas para baratear a formulação e melhorar