Sugarcane Bagasse Ash: New Filler to Natural Rubber Composite
Santos, Renivaldo José dos; Agostini, Deuber Lincon da Silva; Cabrera, Flávio Camargo; Aparecido, Elton; Reis, Prado dos; Ruiz, Marcos Roberto; Budemberg, Eduardo Roque; Teixeira, Silvio Rainho; Job, Aldo E.
http://dx.doi.org/10.1590/0104-1428.1547
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.24, n6, p.646-653, 2014
Abstract
Waste recycling has been the subject of numerous scientific researches regarding the environmental care.
This paper reports the redirecting of sugarcane bagasse ash (SBA) as new filler to natural rubber (NR/SBA). The NR/SBA composites were prepared using an opened cylinder mixer to incorporate the vulcanization agents and different proportions of residue (SBA). The ash contains about 70-90% of inorganic compounds, with silica (SiO2) being the main compound. The SBA incorporation improved the mechanical properties of the vulcanized rubber. Based on these results, a new use is proposed for the agro-industry organic waste to be implemented in the rubber vulcanization process, aimed at improving the rubber physical properties as well as decreasing the prices of natural rubber composites.
Keywords
Sugarcane bagasse ash, natural rubber, vulcanization, recycling, biomass.
References
1. Goldemberg, J.; Nigro, F. E. B. & Coelho, S. T. - “Bioenergia no estado de São Paulo: situação atual, perspectivas, barreiras e propostas”, Imprensa Oficial do Estado de São Paulo, São Paulo, 152p. (2008).
2. Companhia Nacional de Abastecimento - CONAB. - “Acompanhamento de safra brasileira: cana-de-açúcar,primeiro levantamento”, CONAB, Brasília (2010).
3. Teixeira, S. R.; Souza, A. E.; Peña, A. F. V.; Lima, R. G. & Miguel, Á. G. - “Use of charcoal and partially pirolysed biomaterial in fly ash to produce briquettes: sugarcane bagasse”, in: Alternative Fuel, cap.8, Maximino Manzanera (ed.), InTech (2011).
4. Aguiar, C. M. - “Hidrólise enzimática de resíduos lignucelulósicos utilizando celulases produzidas pelo fungo Aspergillus Níger”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil (2010).
5. Pereira, A. A.; Martins, G. F.; Antunes, P. A.; Conrrado, R.; Pasquini, D.; Job, A. E.; Curvelo, A. A.; Ferreira, M.; Riul, A. Jr & Constantino, C. J. - Langmuir., 23, p.6652 (2007). http://dx.doi.org/10.1021/la063582s. PMid:17489613
6. Romero, M.; Rincón, J. Ma. & Teixeira, S. R. - “Crystallization of a SiO2-CaO-Na2O Glass from sugarcane bagasse ash”, in: 1st Spanish National Conference on Advances in Materials Recycling and Eco – Energy, p.129, Madrid - Spain, nov (2009).
7. Paula, M. O.; Tinôco, I. F. F.; Rodrigues, C. S.; Silva, E. N. & Souza, C. F. - Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambient., 13, p.353 (2009). http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662009000300019.
8. Costa, H. M.; Visconte, L. L. Y.; Nunes, R. C. R. & Furtado, C. R. G. - Polímeros., 13, p.125 (2003). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282003000200011.
9. Rodrigues, E. B. - “Estudo da estabilidade das Propriedades mecânicas e químicas de compostos de borracha vulcanizada com enxofre após envelhecimento térmico e oxidativo”, Tese de Mestrado, Universidade de São Paulo, Brasil (2010).
10. David, N. V.; Gao, X.-L. & Zheng, J. Q. - J. Eng. Mater. Technol., 133, p.011001 (2011). http://dx.doi.org/10.1115/1.4002636.
11. Fatima, S. & Mohanty, A. R. - Appl. Acoust., 72, p.108 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.apacoust.2010.10.005.
12. Jong, L. - J. Appl. Polym. Sci., 106, p.3444 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/app.26851.
13. Oliveira, F. A.; Alves, N.; Giacometti, J. A.; Constantino, C. J. L.; Mattoso, L. H. C.; Balan, A. M. O. A. & Job, A. E. - J. Appl. Polym. Sci., 106, p.1001 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/app.26689.
14. Santos, M. A.; Mattoso, L. H. C.; Defácio, R. & Avlyanov, J. - Polímeros., 11, p.126 (2001). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282001000300012.
15. Mittal, D. - Resonance., 2, p.64 (1997). http://dx.doi.org/10.1007/BF02838592.
16. Costa, H. M. - Polímeros., 13, p.102 (2003).
17. Della, V. P.; Kühn, I. & Hotza, D. - Ceram. Ind., 10, p.2 (2005).
18. Ying-Mei, X.; Ji, Q.; Jia-Wei, S.; De-Min, H.; Dong-Mei, W. & Qiu-Min, Z. - Oil Shale., 28, p.309 (2011). http://dx.doi.org/10.3176/oil.2011.2.05.
19. Carli, L. N.; Roncato, C. R.; Zanchet, A.; Mauler, R. S.; Giovanela, M.; Brandalise, R. N. & Crespo, J. S. - Appl. Clay Sci., 52, p.56 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.clay.2011.01.029.
20. Peres, A. C. C.; Lopes, L. M. A.; Visconte, L. L. Y. & Nunes, R. C. R. - Polímeros., 16, p.61 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000100013.
21. Escócio, V. A.; Martins, A. F.; Visconte, L. L. Y.; Nunes, R. C. R. & Costa, D. M. R. - Polímeros., 13, p.130 (2003). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282003000200012.
22. Oliveira, M.G. & Soares, B. G. - Polímeros., 12, p.11 (2002). Santos, R. J. et al. - Sugarcane bagasse ash: new filler to natural rubber composite Polímeros, vol. 24, n. 6, p. 646-653, 2014 653
23. Dall’Antonia, A. C.; Martins, M. A.; Moreno, R. M. B.; Mattoso, L. H. C.; Gonçalves, P. S. & Job, A. E. - Polímeros., 19, p.63 (2009). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000100015.
24. Chen, F. & Qian, J. - Waste Manag., 23, p.463 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0956-053X(03)00090-4.PMid:12909087
25. Gee, G.; Hartley, P. N.; Herbert, J. B. M. & Lanceley, H. A. - Polymer (Guildf.)., 1, p.365 (1960). http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(60)90046-X.
26. Mohan, T. P.; Kuriakose, J. & Kanny, K. - J. Ind. Eng. Chem., 18, p.979 (2012). http://dx.doi.org/10.1016/j.jiec.2011.10.010.
27. Ferreira , M. J.; Freitas , F. & Almeida, M. F. - J. Compos. Mater., 44, p.2801 (2010). http://dx.doi.org/10.1177/0021998310369597.
28. Mark, J. E.; Erman, B. & Roland, M. (eds.) - “The science and technology of rubber”, Academic Press, Waltham (2013).
29. Noordermeer, J. W. M. & Wilms, M. J. M. - Kautschuk Gummi Kunststofe, 44, p.679 (1991).
2. Companhia Nacional de Abastecimento - CONAB. - “Acompanhamento de safra brasileira: cana-de-açúcar,primeiro levantamento”, CONAB, Brasília (2010).
3. Teixeira, S. R.; Souza, A. E.; Peña, A. F. V.; Lima, R. G. & Miguel, Á. G. - “Use of charcoal and partially pirolysed biomaterial in fly ash to produce briquettes: sugarcane bagasse”, in: Alternative Fuel, cap.8, Maximino Manzanera (ed.), InTech (2011).
4. Aguiar, C. M. - “Hidrólise enzimática de resíduos lignucelulósicos utilizando celulases produzidas pelo fungo Aspergillus Níger”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Brasil (2010).
5. Pereira, A. A.; Martins, G. F.; Antunes, P. A.; Conrrado, R.; Pasquini, D.; Job, A. E.; Curvelo, A. A.; Ferreira, M.; Riul, A. Jr & Constantino, C. J. - Langmuir., 23, p.6652 (2007). http://dx.doi.org/10.1021/la063582s. PMid:17489613
6. Romero, M.; Rincón, J. Ma. & Teixeira, S. R. - “Crystallization of a SiO2-CaO-Na2O Glass from sugarcane bagasse ash”, in: 1st Spanish National Conference on Advances in Materials Recycling and Eco – Energy, p.129, Madrid - Spain, nov (2009).
7. Paula, M. O.; Tinôco, I. F. F.; Rodrigues, C. S.; Silva, E. N. & Souza, C. F. - Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambient., 13, p.353 (2009). http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662009000300019.
8. Costa, H. M.; Visconte, L. L. Y.; Nunes, R. C. R. & Furtado, C. R. G. - Polímeros., 13, p.125 (2003). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282003000200011.
9. Rodrigues, E. B. - “Estudo da estabilidade das Propriedades mecânicas e químicas de compostos de borracha vulcanizada com enxofre após envelhecimento térmico e oxidativo”, Tese de Mestrado, Universidade de São Paulo, Brasil (2010).
10. David, N. V.; Gao, X.-L. & Zheng, J. Q. - J. Eng. Mater. Technol., 133, p.011001 (2011). http://dx.doi.org/10.1115/1.4002636.
11. Fatima, S. & Mohanty, A. R. - Appl. Acoust., 72, p.108 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.apacoust.2010.10.005.
12. Jong, L. - J. Appl. Polym. Sci., 106, p.3444 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/app.26851.
13. Oliveira, F. A.; Alves, N.; Giacometti, J. A.; Constantino, C. J. L.; Mattoso, L. H. C.; Balan, A. M. O. A. & Job, A. E. - J. Appl. Polym. Sci., 106, p.1001 (2007). http://dx.doi.org/10.1002/app.26689.
14. Santos, M. A.; Mattoso, L. H. C.; Defácio, R. & Avlyanov, J. - Polímeros., 11, p.126 (2001). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282001000300012.
15. Mittal, D. - Resonance., 2, p.64 (1997). http://dx.doi.org/10.1007/BF02838592.
16. Costa, H. M. - Polímeros., 13, p.102 (2003).
17. Della, V. P.; Kühn, I. & Hotza, D. - Ceram. Ind., 10, p.2 (2005).
18. Ying-Mei, X.; Ji, Q.; Jia-Wei, S.; De-Min, H.; Dong-Mei, W. & Qiu-Min, Z. - Oil Shale., 28, p.309 (2011). http://dx.doi.org/10.3176/oil.2011.2.05.
19. Carli, L. N.; Roncato, C. R.; Zanchet, A.; Mauler, R. S.; Giovanela, M.; Brandalise, R. N. & Crespo, J. S. - Appl. Clay Sci., 52, p.56 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.clay.2011.01.029.
20. Peres, A. C. C.; Lopes, L. M. A.; Visconte, L. L. Y. & Nunes, R. C. R. - Polímeros., 16, p.61 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000100013.
21. Escócio, V. A.; Martins, A. F.; Visconte, L. L. Y.; Nunes, R. C. R. & Costa, D. M. R. - Polímeros., 13, p.130 (2003). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282003000200012.
22. Oliveira, M.G. & Soares, B. G. - Polímeros., 12, p.11 (2002). Santos, R. J. et al. - Sugarcane bagasse ash: new filler to natural rubber composite Polímeros, vol. 24, n. 6, p. 646-653, 2014 653
23. Dall’Antonia, A. C.; Martins, M. A.; Moreno, R. M. B.; Mattoso, L. H. C.; Gonçalves, P. S. & Job, A. E. - Polímeros., 19, p.63 (2009). http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000100015.
24. Chen, F. & Qian, J. - Waste Manag., 23, p.463 (2003). http://dx.doi.org/10.1016/S0956-053X(03)00090-4.PMid:12909087
25. Gee, G.; Hartley, P. N.; Herbert, J. B. M. & Lanceley, H. A. - Polymer (Guildf.)., 1, p.365 (1960). http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(60)90046-X.
26. Mohan, T. P.; Kuriakose, J. & Kanny, K. - J. Ind. Eng. Chem., 18, p.979 (2012). http://dx.doi.org/10.1016/j.jiec.2011.10.010.
27. Ferreira , M. J.; Freitas , F. & Almeida, M. F. - J. Compos. Mater., 44, p.2801 (2010). http://dx.doi.org/10.1177/0021998310369597.
28. Mark, J. E.; Erman, B. & Roland, M. (eds.) - “The science and technology of rubber”, Academic Press, Waltham (2013).
29. Noordermeer, J. W. M. & Wilms, M. J. M. - Kautschuk Gummi Kunststofe, 44, p.679 (1991).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email