aplicação do polibutenos em couro - abqtic.com.br · em couro unidade de petroquímicos básicos...
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Aplicação do Polibutenos
em couro
Unidade de Petroquímicos Básicos Núcleo de Especialidades
Desenvolvimento: Engenheiro Aguinaldo Souza em parceria com SENAI ESTANCIA VELHA / RS
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
O que fazemos
Princípios e Valores
Indústria Petroquímica Brasileira
EXTRAÇÃO Matérias-Primas
1ª GERAÇÃO Petroquímicos Básicos
2ª GERAÇÃO Resinas Termoplásticas
3ª GERAÇÃO Conversores Plásticos
INTEGRAÇÃO COMPETITIVA
NAFTA CONDENSADO GÁS ETANOL
VALOR ADICIONADO COMPETITIVIDADE
LIDERANÇA DE MERCADO
Maior Produtora de resina das Américas
COMPETITIVIDADE DE CUSTOS
Integração com Escala
AUTONOMIA TECNOLÓGICA
Know-How
Braskem em números
Shareholding
Por meio de seus escritórios nas Américas, Europa e Ásia, a Braskem atua em parceria com Clientes em mais de 60 países do mundo...
Presença Global
Visão 2020
A Braskem está determinada a contribuir para a transformação e evolução da indústria química, assumindo a liderança global da química sustentável. Para nós, da Braskem, negócios
e sustentabilidade estão intrinsecamente relacionados.
Inovação
Braskem &Clientes
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Obtidos quimicamente pela polimerização do isobuteno contido em uma corrente rica de butenos em presença de catalisador.
Polímeros líquidos, claros e brilhantes, que apresentam grande estabilidade química, resistência à oxidação pela luz a temperaturas moderadas e excelentes propriedades dielétricas. Tecnologia foi adquirida da Chevron USA em 1986. Capacidade inicial de produção de 12 kta para 2 grades (PIB 24 e 32).
Início das operações da 2ª unidade no ABC em 2010. Expansão aumenta capacidade para 35 kta.
Único Produtor Nacional.
HC = C
CH3
CH3
HC = C
CH3
CH3
+
CH3- C
CH3
CH3
CH2 - C
CH3
CH3
CH =C
CH3
CH3
Catalisador
n
Negócio de Polibutenos
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Reação Química
H2C = C
CH3
CH3
+
CH3 - C
CH3
CH3
CH2 - C
CH3
CH3
CH = C
CH3
CH3
Catalisador
n
H2C = C
CH3
CH3
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Processo Industrial do PIB
REACTOR
CRACKER
C4
FEEDSTOCK
POLYBUTENE
PLANT
POLYMERIZATION
REACTOR
CATALYST
NEUTRALIZATION POLYBUTENES
POLYMERS
POLYBUTENES
POLYMERS
POLYBUTENE
PRODUCT
“PIB”
OLIGOMERS
to
LIGHT POLYMERS
NON
REACTED
SEPARATION
POLYMER SEPARATION
FINAL
TANKS
CATALYST
OLEIFINE REJECTED
BACK TO CRACKER
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Principais Aplicações
Polibuteno - PIB
Capacidade de produção: 36 kty
Receita Líquida: R$ 74 mi
PIB 122, 128 PIB 32 PIB Gel PIB 24
Aditivos Lubrificantes Aditivos Combustíveis Massa de Calafetar
Graxas Strech film Adesivos Hot Melt
Compostos para cabos de telecomunicações
Cosmética: Gloss labial Explosivos para mineração Óleo 2 tempos
Aditivos
Lubrificantes32%
Aditivos
Combustíveis36%
Strech Film
9%
Selantes e Massas de Calafetar
8%
Óleos 2 tempos
6%
Cabos telefônicos
1%
Outros
8%
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Especificações Técnicas
Foto A-1000 e A-1100 - Unib 3
PIB: polímeros líquidos viscosos, claros e brilhantes
PIB VISCOSIDADE
(cSt a 100◦C)
Ponto de
Fulgor (◦C)
Cor Pt- Co
Max
Água
(ppm max)
4 125 70 80
6 4 – 6 125 70 80
8 9 – 14 130 70 80
10 20 – 30 130 60 70
12 34 – 42 135 60 60
16 46 – 52 135 60 60
18 65 – 80 150 50 50
20 110 – 120 165 50 50
24 200 – 240 190 50 50
28 260 – 320 190 50 50
32 640 – 720 195 50 50
122 3000 – 3400 235 50 50
128 4000 – 4700 240 50 50
240 11000 - 14000 245 50 50
Apresentação
MI: Tambores de 175 kg ou granel em carretas de 12, 25 ou 30
toneladas
ME: Dry FCL 20’ com 14 mt ou 40’ com 22 mt ou ainda Isotanques com
14 mt.
PIB
Peso molecular Médio
4 300
6 330
8 440
10 500
12 530
16 640
18 730
20 800
24 940
28 1050
32 1300
122 2500
128 2700
240 4200
Propriedades
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Histórico da Aplicação
As primeiras aplicações - 1955 Impregnação de couros para solado curtidos com tanino vegetal.
Blendas com borracha natural emulsionada.
Soluções de polibutenos em aguarrás.
*Hidro repelência Maior resistência a adsorção de água.
Engraxamento do couro flexibilização , pré-acabamento e acabamento.
•Único produtor nacional.
Parceria com o
SENAI de Estância Velha – RS.
Objetivo: Avaliar o desempenho dos polibutenos no processo de engraxe do
couro bovino. Avaliados 3 grades de PIB : PIB 20, PIB24 e PIB 32.
Grade Peso Molecular Viscosidade
PIB 20 800 110 - 120
PIB 24 940 200 - 240
PIB 32 1030 640 - 720
Estudo e avaliação de aplicação
Metodologia do Trabalho
Processo:
Desenvolvimento experimental utilizou formulações de polibutenos com emulsionantes e as misturas com outros agentes engraxantes normalmente utilizados na etapa de engraxe.
Definição das formas de controle e observação dos efeitos que as variáveis produziram sobre o processamento e propriedades do couro.
• Demanda química de oxigênio (DQO)
• Demanda bioquímica de oxigênio (DBO)
banhos residuais da etapa de engraxe.
• Teor de substâncias extraíveis em diclorometano presentes nos couros wet-blue utilizados como matéria-prima dos testes realizados e nos couros semiacabados produzidos.
• Teor de substâncias solúveis em água.
• Teor de substâncias orgânicas solúveis e insolúveis em água dos couros semiacabados.
Fulões utilizados nos testes de aplicação em escala laboratorial.
Metodologia do Trabalho
Fórmula Padrão
FORMULAÇÃO APLICADA PARA ARTIGO DE ESTOFAMENTO MOVELEIRO
Cliente Braskem
Matéria-prima Wet Blue dividido rebaixado PESO DOS COUROS
Artigo Estofamento mobília = 3,0 kg
Espessura 1,2 / 1,4 mm
TESTE N.º 01 - PADRÃO
% kg ou L Produtos/Processos o C min. pH
150 4,5 ÁGUA 35
0,5 0,015 ÁCIDO OXÁLICO
0,5 0,015 ÁLCOOL GRAXO (1:3) 20
ESGOTAR
100 3 ÁGUA 35 10
ESGOTAR
100 3 ÁGUA 35
2 0,06 FORMIATO DE SÓDIO 15 4,42
2 0,06 BICARB. DE SÓDIO (1:10) 120 5,50
ESGOTAR
100 3 ÁGUA 35 20
ESGOTAR
8 0,24 MELAMINA
2 0,06 NAFTALENO SULFÔNICO 20
6 0,18 VEGETAL
5 0,15 CORANTE 60
100 3 ÁGUA 50 15
1 0,03 ÁCIDO FÓRMICO (1:10) 20 3,72
ESGOTAR
200 6 ÁGUA 60 10
9 0,27 LECITINA (1:10) 60
1 0,03 ÁCIDO FÓRMICO (1:10) 10 3,85
ESGOTAR
100 3 ÁGUA 25 15
ESGOTAR
Tabela de formulações - Porcentagens dos insumos presentes na composição dos óleos para engraxe contendo polibutenos.
Formulações
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Metodologia e Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Testes físico-mecânicos
Foram realizados vários testes físico-mecânicos, afim de avaliar as
propriedades finais dos couros semiacabados:
• Tensão de tração e alongamento – norma IULTCS IUP6/ISSO 3376:2002
ITENS 6.1, 6.2 E 6.4
• Testes de rasgamento progressivo – Norma IULTCS IUP8/ISSO 3377-2:2002.
• Testes de solidez a luz artificial com lâmpada de xenônio – Norma EM ISSO
105-B02:2002
• Testes de solidez a gota d´agua – PFI manual 1988 – parte 2- pág. 120.
• Testes de envelhecimento acelerado – Norma DIN 53.303/1 e DIN
50.011/1. 1979.
Metodologia de Trabalho
Demanda Química de Oxigênio (DQO)
As analises de DQO, foram realizadas sobre os banhos residuais da etapa de
engraxe, considerando os logo após a fixação dos óleos e após a lavagem
final dos couros.
Em todos os testes as análises foram realizadas nos banhos de engraxe
considerando o padrão e os formulados com polibutenos conforme os
descritos na tabela de formulações.
Resultados Obtidos
Tabela de resultados de DQO
Demanda Química de Oxigênio (DQO)
Na tabela de resultados de DQO, os testes contendo polibutenos variaram de 7.000 a 15.000 mg de O2/l. O Engraxe padrão variou de 8.000 a 19.000 mg de O2/l.
As emulsões com álcool graxos ou óleo sulfatado apresentaram menor estabilidade .
As emulsões com óleos sulfitado apresentaram maior estabilidade.
Os polibutenos não aumentaram de forma significativa
os valores da DQO dos banhos estudados.
Resultados Obtidos
Demanda Biológica de Oxigênio (DBO)
As analises de DBO, foram realizadas sobre os banhos residuais da etapa de
engraxe, considerando os logo após a fixação dos óleos e após a lavagem
final dos couros.
Em todos os testes as análises foram realizadas nos banhos de engraxe
considerando o padrão e os formulados com polibutenos conforme os
descritos na tabela anterior.
Resultados Obtidos
Tabela de resultados de DBO
Os polibutenos aumentaram os valores da DQO dos banhos estudados.
Resultados Obtidos
Demanda Química de Oxigênio (DBO)
Na tabela de resultados de DBO, os testes contendo polibutenos variaram de 800 a 7.400 mg de O2/l. O Engraxe padrão variou de 700 a 8.200 mg de O2/l.
Os banhos contendo polibutenos apresentaram maior quantidade de matéria orgânica possível de degradação biológica.
As emulsões com óleos sulfitado apresentaram maior estabilidade.
Razão DBO/DQO
Quanto maior a razão DBO/DQO mais biodegradável será o efluente.
Os banhos com polibutenos aumentaram a razão DBO/DQO sendo mais biodegradaveis.
Resultados Obtidos
Teor de substância extraíveis
em Diclorometano
As analises do teor de substâncias extraíveis em diclorometano foram
realizadas sobre os couros wet-blue e sobre os couros semi-acabados. Os
meios esquerdos de cada teste, cuja identificação é finalizada com a letra E,
receberam o engraxe considerado padrão e os meios direitos, cuja
identificação é finalizada com a letra D, receberam os óleos contendo os
polibutenos, nas proporções descritas na tabela de formulações.
Resultados Obtidos
Resultados Obtidos
A partir do IV ensaio, todos apresentaram teores mais elevados que do padrão.
Teor de substância extraíveis
em Diclorometano
Os valores de extraíveis em diclorometano nos couros que foram tratados com polibutenos ficaram na faixa de 2,5 a 6,8%, enquanto que os couros com engraxe padrão apresentaram valores de 2,9 a 4,4%.
Resultados Obtidos
Se entende uma presença maior de óleos e assim um melhor aproveitamento do engraxe.
Teor de substância extraíveis em Diclorometano e de substâncias solúveis em água dos testes X, XI e XII.
Baixos valores
Resultados Obtidos
Teor de Cromo Hexavalente
Avaliação do teor de cromo hexavalente presente nos couros engraxados com o PIB32 emulgado com óleo sulfitado.
Meios Cromo VI (mg/kg)
IX E 9,3
IX D 4,2
XV E 13,5
XV D 9,1
Redução de 33 a 55% do teor de Cromo VI
Resultados Obtidos
Resultados Obtidos
Ensaios físico mecânicos
• Tensão de tração e alongamento – norma IULTCS IUP6/ISSO 3376:2002
ITENS 6.1, 6.2 E 6.4
• Testes de rasgamento progressivo – Norma IULTCS IUP8/ISSO 3377-2:2002.
• Testes de solidez a luz artificial com lâmpada de xenônio – Norma EM ISSO
105-B02:2002
• Testes de solidez a gota d´agua – PFI manual 1988 – parte 2- pág. 120.
• Testes de envelhecimento acelerado – Norma DIN 53.303/1 e DIN
50.011/1. 1979.
Na avaliação dos resultados de laboratório desses ensaios não ocorram
variações significativas – Manutenção das propriedades físico mecânicas.
Resultados Obtidos
Resultados Obtidos
Resultados Obtidos
Ensaios físico mecânicos
Resistência Dinâmica à passagem de água (Maeser).
Engraxe padrão
Engraxe com polibutenos – PIB 20
Resultados Obtidos
Ensaios físico mecânicos
Resistência Dinâmica à passagem de água (Maeser).
Todos os couros testados apresentaram valor dentro do especificado para hidrofugados com um numero de flexões acima de 15.000 e um
percentual de absorção de água inferior a 10%.
Resultados Obtidos
Resultados Obtidos
Ensaios físico mecânicos
• Testes de solidez a luz artificial com lâmpada de xenônio – Norma EM ISSO
105-B02:2002
– Todos os couros apresentaram solidez de grau 1.
• Testes de envelhecimento acelerado – Norma DIN 53.303/1 e DIN
50.011/1. 1979.
– Em geral os couros apresentaram um grau entre 3 e 4 na escala de
cinzas.
Manutenção dessas propriedades físico mecânicas.
Agenda
Reação Química
Processo Industrial do PIB
Especificações e Propriedades Técnicas
Braskem
Negócio de Polibutenos
Estudo da aplicação do PIB em Couro
Metodologia e Resultados Obtidos
Principais Aplicações
Conclusões
Conclusões
Os polibutenos podem contribuir de maneira expressiva no impacto
ambiental do processo de engraxe do couro das seguintes formas:
Maior biodegradabilidade dos banhos residuais – aumento da razão
DBO/DQO.
Maior aproveitamento da oferta de engraxantes nos banhos de engraxe.
Redução da geração de cromo VI e assim reduzindo a toxicidade dos
banhos residuais.
Os couros com aplicação de polibutenos apresentaram maior enchimento
em relação ao processo padrão.
A manutenção das propriedades físico-mecânicas .
Desenvolvimento Técnico
Aguinaldo Souza 55 11 7284-8379 [email protected]
Contatos
Glauco Gabriel 55 11 9635-9212 [email protected]
Comercial Polibutenos Mercado Interno
Aleksandra Pinheiro 55 11 7494-0050 [email protected]
Jéssica Donella 55 11 4977-2530 [email protected]
Distribuidor Autorizado quantiQ
Priscila Goulart 55 51 3415-1458 [email protected]
Agradecimentos especiais à equipe de Marina Moreira Supervisora de Educação e Tecnologia – SENAI Estância Velha - RS
Everton Braun Neimar Barronio
Agradecimentos Gerais
ABQTIC – Associação Brasileira dos Químicos e Técnicos da Indústria do Couro
AICSul – Associação das Indústrias de Curtumes do Rio Grande do Sul
SENAI Estancia Velha – Rio Grande do Sul
Equipe Marina Moreira
Obrigado!