BRPI0903070A2

BRPI0903070A2 - process of obtaining rice husk ash applied to polyamide compounds

Info

Publication number: BRPI0903070A2
Authority: BR
Inventors: Andrea Serturini
Original assignee: Radici Plastics Ltda
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2011-02-08
Also published as: WO2010135791A1

Abstract

PROCESSO DE OBTENçãO DA CINZA DA CASCA DE ARROZ APLICADA EM COMPOSTOS DE POLIAMIDA constituído por uma teor de sílica compreendendo a proporção entre 65% e 97%; resíduo em malha de 325# compreendendo entre 0,67% e 1,27%; tamanho médio de partícula compreendendo entre 1 pm e 4 pm; densidade específica compreendendo 1 ,OgIcm3 e 2,OgIcm3; umidade compreendendo no Máximo 1%.PROCESS OF OBTAINING ASH FROM THE RICE HUSK APPLIED IN POLYAMIDE COMPOUNDS consisting of a silica content comprising the proportion between 65% and 97%; 325 # mesh residue comprising between 0.67% and 1.27%; average particle size between 1 pm and 4 pm; specific density comprising 1, OgIcm3 and 2, OgIcm3; humidity comprising at most 1%.

Description

"PROCESSO DE OBTENÇÃO DA CINZA DA CASCA DE ARROZAPLICADA EM COMPOSTOS DE POLIAMIDA""PROCESS FOR OBTAINING RICE GRAY ASK IN POLYAMIDE COMPOUNDS"

Trata o presente relatório descritivo da patentede invenção de um processo de obtenção da cinza da casca de arrozaplicada em compostos de poliamida, de concepção inovadora edotado de importantes melhoramentos tecnológicos e funcionais,segundo os mais modernos conceitos de agronomia e engenharia, ede acordo com as normas e especificações exigidas, revestindo-se decaracterísticas próprias e dotadas com requisitos fundamentais denovidade e atividade inventiva, fazendo resultar uma série de reais eextraordinárias vantagens técnicas, práticas e econômicas.This report describes the patent for the invention of a process for obtaining the ash of the bark of arza applied in polyamide compounds, of innovative design and with important technological and functional improvements, according to the most modern concepts of agronomy and engineering, and according to the norms. and specifications required, having their own characteristics and endowed with fundamental requirements of newness and inventive activity, resulting in a series of real and extraordinary technical, practical and economic advantages.

A utilização da cinza da casca de arroz comocarga estrutural em poliamida são importantes para aplicações emvárias áreas, com finalidade de desenvolvimento de mecânicas deresistência à tração, resistência à flexão, resistência ao impacto e apropriedade térmica incandescente entre compostos de poliamida.Com os recentes estudos, os resultados destas propriedadesmostraram-se uma alternativa para a diminuição de problemasambientais, possibilitando o uso da cinza da casca de arroz emprocessos industriais.The use of rice husk ash with polyamide structural loading is important for applications in various areas for the purpose of developing mechanical tensile strength, flexural strength, impact strength and incandescent thermal property among polyamide compounds. The results of these properties have been shown as an alternative for the reduction of environmental problems, allowing the use of rice husk ash in industrial processes.

Visando o aumento da produtividade, com aconseqüente redução de custos de produção, para o atendimento deuma demanda cada vez maior de produtos, minimizando os impactosambientais obtendo matérias-primas necessárias à produção dessesbens de consumo com uma menor intervenção humana na natureza.Aiming to increase productivity, with consequent reduction of production costs, to meet a growing demand for products, minimizing the environmental impacts obtaining raw materials necessary for the production of these consumer goods with less human intervention in nature.

A casca de arroz, por meio de sua cinza,consiste em um resíduo agrícola que, quando descartado sem osdevidos controles, traduz-se em sérios transtornos ao meio ambiente.The rice husk, by means of its ash, is an agricultural residue that, when discarded without proper controls, translates into serious environmental disturbances.

A poliamida, devido ao seu custo relativamentecompetitivo por causa da grande capacidade de produção paraatender o consumo de fibras têxteis, na indústria automobilística, naindústria elétrica, e também, na indústria de construção de móveis ouna engenharia mecânica leve e de precisão, igualmente consumidasnos mercados dos EUA e da Europa, e no Brasil o mercado seguenuma crescente expansão.Polyamide, due to its relatively competitive cost because of its large production capacity to meet the consumption of textile fibers, in the automotive industry, the electrical industry, and also in the furniture construction industry or in light and precision mechanical engineering, also consumed in USA and Europe, and in Brazil the market continues to grow.

Os materiais mais utilizados para propiciar ascaracterísticas mencionadas anteriormente, atualmente no mercadosão as fibras de vidro e de carbono, as cargas minerais como ocarbonato de cálcio precipitado, o talco e a micro esfera de vidro.The most commonly used materials to provide the aforementioned characteristics currently on the market are glass and carbon fibers, mineral fillers such as precipitated calcium carbonate, talc and glass microspheres.

As cargas mais utilizadas para propiciar ascaracterísticas mencionadas anteriormente são carbonato de cálcioprecipitado, o talco e a mica.The most commonly used fillers to provide the aforementioned characteristics are calcium precipitated carbonate, talc and mica.

A casca de arroz é um revestimento ou capaprotetora formada durante o crescimento dos grãos de arroz.Removidas durante o refino do arroz, estas cascas possuem baixovalor comercial, pois tais fibras não possuem valor nutritivo e, porconseqüência, não são usadas na alimentação, seja humana sejaanimal. Com isso, quase todo esse material é despejado na natureza,num descarte prejudicial ao meio ambiente, porém, uma dasaplicações destinadas à casca de arroz é sua queima emtermoelétrica para geração de energia produzindo cinza comoresíduo.Rice husk is a protective coating or cover formed during the growth of rice grains. Removed during rice refining, these husks have low commercial value, as these fibers have no nutritional value and, therefore, are not used in food, whether human be animal. As a result, almost all of this material is dumped in the wild for environmentally hazardous disposal, but one of the applications for rice husk is its thermoelectric burning for power generation to produce ashes.

A combustão da casca de arroz gera cinzascom formas estruturais variáveis que dependem do tipo deequipamento, do processo industrializado, forma a sílica amorfa.The combustion of rice husk generates ashes with variable structural forms that depend on the type of equipment, the industrialized process, forms the amorphous silica.

A sílica amorfa é um material de fácil moagemaltamente reagente. Tem como propriedades principais, a baixacondutividade térmica e a elevada resistência ao choque térmico,sendo, desta forma, um componente na composição de produtoscerâmicos como refratários e isolantes térmicos, que sofrerão, em suautilização intensa ação do calor e variação brusca de temperatura.Amorphous silica is an easily milled reagent material. Its main properties are the low thermal conductivity and the high resistance to thermal shock, being, therefore, a component in the composition of ceramic products as refractory and thermal insulators, which will suffer, in its intense use of heat action and sudden temperature variation.

Atualmente, o talco, utilizado para injeção nocorpo de prova, quando elevado a certo grau de temperatura, passa agotejar, necessitando ser utilizado com uma intensidade de queimamais amena, o que causa um maior gasto de tempo e de energia paraa combustão.Nowadays, talc powder, used for test body injection, when raised to a certain temperature degree, starts to collapse, needing to be used with a milder burning intensity, which causes a greater time and energy consumption for combustion.

Com a inserção da casca de arroz nesteprocesso, substituindo os materiais atualmente utilizados, possibilitauma maior fluidez, proporcionando uma injeção mais fácil e obtençãode peças de aspecto excelente, com a supressão de manchas queatualmente comprometem o aspecto visual de alguns produtos. Acinza da casca de arroz mostra-se ser uma alternativa interessantepara ser usada como carga.By inserting the rice husk in this process, replacing the materials currently used, it allows for greater flowability, providing easier injection and obtaining excellent looking parts, with the suppression of stains that currently compromise the visual appearance of some products. Rice husk grayness proves to be an interesting alternative for use as a filler.

Com o objetivo de proporcionar a esses,melhor estabilidade dimensional, melhores propriedades deresistência elétrica, mecânica e ao calor, entre outras, a utilização dacinza da casca de arroz como uma carga, já que ela é constituída em90% de dióxido de silício.In order to provide these, better dimensional stability, better properties of electrical, mechanical and heat resistance, among others, the use of gray rice husk as a filler, since it is made up of 90% silicon dioxide.

A partir da elaboração de um compostoformado pela cinza da casca de arroz micronizada em diversasporcentagens e as poliamidas - que são dois dos plásticos deengenharia mais utilizados na indústria automobilística onde foraminjetados corpos-de-prova e medido as suas propriedades mecânicase térmicas - um composto foi elaborado com a cinza da casca doarroz visando a substituição parcial ou integral das cargas mineraisatualmente empregadas, devido a sua calcinação a temperaturas de600°C que deixa carbono residual.Foi utilizada cinza da casca de arroz, com asrespectivas propriedades: Teor de Sílica compreendendo a proporçãoentre 65% e 97%; Resíduo em malha de 325# compreendendo entre0,67% e 1,27%; Tamanho médio de partícula compreendendo entre 1pm e 4 pm; Densidade Específica compreendendo 1,0g/cm3 e2,0g/cm3; Umidade compreendendo no Máximo 1%.From the elaboration of a compost formed by micronized rice husk ash in various percentages and polyamides - which are two of the most commonly used engineering plastics in the automotive industry where specimens were injected and their mechanical and thermal properties measured - a compost was made. with the rice husk ash aiming at the partial or full replacement of the mineral loads currently used, due to its calcination at temperatures of 600 ° C that leaves residual carbon. Rice husk ash was used, with the respective properties: Silica content comprising the proportion between 65 % and 97%; 325 # mesh residue comprising between 0.67% and 1.27%; Average particle size between 1pm and 4pm; Specific Density comprising 1.0g / cm3 and 2.0g / cm3; Humidity comprising at most 1%.

No tocante à resistência mecânica, o produtosuportou a resistência à tração, ao alongamento a ruptura, àresistência à flexão, à resistência ao impacto Charpy sem entalhe, àresistência ao impacto Charpy com entalhe, ao módulo deelasticidade, ao impacto por queda de dardo, ao teor de carga e àdensidade, comportando satisfatoriamente os índices alcançados.Regarding mechanical strength, the products supported tensile strength, elongation at break, flexural strength, Charpy notched impact strength, Charpy notched impact resistance, deelasticity modulus, dart drop impact, content load and density, satisfactorily behaving the achieved indexes.

No tocante à resistência técnica, o produto écompatível, suportando ao fio incandescente (glow wire) e Vicat.Regarding technical resistance, the product is compatible, supporting the glow wire and Vicat.

Não se tem conhecimento de nenhum processode obtenção da cinza da casca de arroz aplicada em compostos depoliamida que reúna conjuntamente, todas as característicasconstrutivas e funcionais acima relatadas, e que diretamente ouindiretamente, é ou foi tão efetivo quanto o processo objeto dapresente patente.There is no knowledge of any process of obtaining rice husk ash applied to polyamide compounds that together brings together all the constructive and functional characteristics reported above, and which directly or indirectly is or was as effective as the process object of the present patent.

Tendo sido descrita e ilustrada a presenteinvenção, é para ser compreendido que a mesma pode sofrerinúmeras modificações e variações em sua forma de realização,desde que tais modificações e variações não se afastem a partir doespírito e escopo da invenção, tal como definido na reivindicaçãoanexa.Having described and illustrated the present invention, it is to be understood that it may undergo numerous modifications and variations in its embodiment, provided that such modifications and variations do not depart from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claim.

Claims

1.

- "Process for obtaining the gray rice husk applied to the composting compound" characterized in that it is composed of a silica content of between 65% and 97%; 325 # mesh residue comprising 0.67% to 1.27%; mean particle size comprised between 1 μιη and 4 μηη; specific density comprising 1.0g / cm3 and 2.0g / cm3; humidity comprising not more than 1%.