Reciclagem da borracha

RECICLAGEM DA
BORRACHA
Valdemir José Garbim

www.cenne.com.br Página 1
A Reciclagem da Borracha Vulcanizada
Um dos grandes problemas encontrados pelos produtores e transformadores de compostos
e artefatos de borracha, depois de vulcanizados, é o destino dado a estas peças quando terminada a
vida útil a que se destinavam.
Bem conhecemos a preocupação dos órgãos competentes em dar um fim aos pneumáticos,
considerados os grandes vilões, porém preocupações semelhantes devem ser observadas com todo e
qualquer artigo produzido em borracha vulcanizada.
Estamos iniciando a segunda década do terceiro milênio e, conforme informações
comunicadas por levantamento de um censo mundial, conta-se uma população superior a 7,5 bilhões
de pessoas habitando nosso planeta. Em levantamentos estatísticos similares, também se verifica
que numa média mundial existe um veículo de transporte automotor para cada 11 habitantes, sem
considerar diversas conduções alternativas como bicicletas, charretes, etc.
Destas bases podemos verificar que resulta em quase 750 milhões de veículos
movimentando-se diariamente. Certamente, cada um destes é constituído por peças produzidas em
borracha vulcanizada, como pneus, mangueiras, guarnições, vedações, coxins, batentes, suportes,
buchas, correias de transmissão, tapetes, entre outras.
Se nos basearmos somente nos pneumáticos, estimam-se 1,32 bilhões de unidades/ano
produzidas em todo o mundo. Somente no ano de 2005 foram descartados quase 1 bilhão de pneus.
Segundo publicações da revista Polímeros: Ciência e Tecnologia1
, em 2006 foram produzidos 54,5
milhões de pneus, importados mais 21,4 milhões e exportados 18,7 milhões de pneus, somente no
Brasil. No mundo todo são aproximadamente 15 bilhões de toneladas de borracha sucateadas por
ano. Sabemos que certa quantidade deste material é depositada em aterros sanitários, demandando
alguns milhares de anos para total decomposição.
Numa visão otimista, podemos considerar que cada ser humano é responsável por dar um
fim ecológico a pelo menos 3kg de borracha por ano para que sob este aspecto deixemos de herança
aos nossos descendentes um planeta mais limpo.
1
Polímeros Ciência e Tecnologia, vol. 18, nº 2 p. 106 a 118 de 2008.

1. Sistemas Atuais de Reciclagem da Borracha Vulcanizada
Os pneumáticos descartados e inservíveis podem ter diversas destinações, de acordo com
classificações como: extensão de vida útil, reutilização como matéria prima para outras aplicações ou
ainda para geração de energia. Listamos abaixo alguns destinos dos pneus inservíveis.
- Uso das carcaças de pneus pesados (caminhões, ônibus, aviões, etc.) para recuperação
através de recondicionamento, como recauchutagem, recapagem e remoldagem.
- Uso de pneus leves na construção de barreiras para contenção em aterros, barragens, etc.
- Imersão submarina em determinadas regiões do oceano como bases de formação de recifes
de corais.
- Uso como apoio de sustentação para bobinas de chapas metálicas em usinas siderúrgicas
em substituição a vigas de madeira.
- Fabricação de artigos artesanais.
- Fonte de energia em indústrias de cimento, caldeiras, fornos, etc., uma vez que se obtém
alto poder calorífico do material que compõe o pneu (~ 7600 Kcal / Kg).
- Mistura de pedaços de pneus inservíveis com rocha de xisto pirobetuminoso (processo
Petrosix desenvolvido pela Petrobras), gerando daí diversas novas matérias primas para
petroquímicas.
- Processamento de industrialização por meio de moagens para produção de pó de pneu,
bem como as chamadas “Borrachas Regeneradas”. Sobre estas duas últimas abordagens, devido à
possibilidade de emprego em novos compostos de borracha, nos ateremos com um pouco mais de
profundidade na sequência destas explanações.
Apesar das possibilidades de reuso dos pneumáticos como comentado acima, uma grande
quantidade destes e de outros artefatos em borracha são descartados e jogados em aterros
sanitários ou armazenados em locais improvisados aguardando um fim adequado que não venha
agredir a natureza.
Além do caso crítico de descarte dos pneumáticos desgastados e inservíveis, há ainda o
descarte de volumes significativos de restos de artefatos de borracha vulcanizada advindo de
desmanche de automóveis, que representa aproximadamente 8,5 Kg por automóvel. Estima-se que a
frota renova-se a cada 7 anos, ou seja, acrescenta-se quase 1 milhão de toneladas por ano destes

descartes e mais aproximadamente 100 mil toneladas / ano oriundas de outras fontes diversas, como
indústrias, lixo doméstico, etc.
Como podemos observar, somos responsáveis por um volume de resíduos que alcança quase
14 bilhões de toneladas por ano de borracha vulcanizada. A cada dia devemos buscar diferentes
maneiras de reciclar este material, encontrando finalidades alternativas, onde a reutilização mostra-
se premente, seja como matéria prima para outros artefatos, seja como agregado de compostos
diversos para emprego em construção civil, aditivos asfálticos para rodovias, impermeabilizações ou
qualquer outra aplicação que, tenho certeza, mentes brilhantes já estão arquitetando para
reutilização deste lixo riquíssimo.
Não obstante, já em 1999, foi aprovada no Brasil a Resolução nº 258 / 99 do CONAMA
(Conselho Nacional do Meio Ambiente), que instituiu a responsabilidade do produtor e do
importador pelo ciclo total do produto, ou seja, a coleta, o transporte e a disposição final de seus
produtos, o que inclui também os pneus inservíveis. Desde 2010, órgãos governamentais utilizam
dispositivos legais como a Lei Federal nº 12.305 de 2010, que define a Política Nacional de Resíduos
Sólidos e praticamente obriga os produtores e beneficiadores de qualquer produto manufaturado a
dar um destino reciclável e ecológico ao objeto de sua produção.
Importante informar que na composição bruta do pneu leve (de automóvel) e pesado (de
caminhões, ônibus, tratores, aviões, veículos fora de estrada, etc.) existem aproximadamente as
seguintes porcentagens de componentes2
2
IBAMA, foco recursos naturais renováveis, instrução normativa nº 8 de 15 de maio de 2002.
:
Materiais Componentes do Pneu Pneu Leve Pneu Pesado
- Borracha Natural ----------------------------------------- ~14 % --------------------------- ~ 27 %
- Borracha Sintética --------------------------------------- ~ 27 % -------------------------- ~ 14 %
- Negro de Fumo -------------------------------------------- ~ 28 % ---------------------------- ~ 28 %
Adhikari, B.; De, D.; Maiti, S. Reclamation and recycling of waste rubber. In: Progress in Polymer
Science, v 25, 2000. P. 909-948.
Nota: o peso médio de um pneu novo (categoria leve) no Brasil é de 8,5 Kg e é considerado
inservível quando atinge aproximadamente 5 Kg. Um pneu novo ( tipo de caminhões e ônibus)
pesa aprox. 55 kg e é considerado inservível com aproximadamente 40 Kg.

- Aço -------------------------------------------------------- ~ 14 a 15 % ------------------- ~ 14 a 15 %
- Tecidos, Agentes de Cura,
Anti-degradantes, Plastificantes ------------------------- ~ 16 a 17 % -------------------- ~ 16 a 17 %
2. A Devulcanização da Borracha
Para que obtenha as características técnicas exigidas, qualquer artefato de borracha deve ser
produzido a partir de um composto que contempla além do polímero elastomérico criteriosamente
escolhido, outros ingredientes que ofereçam incremento das boas propriedades já naturalmente
apresentadas pelo elastômero, bem como, aditivos que permitam a tal composto modificar sua
estrutura molecular quando submetido a determinadas condições físico/químicas. Este fenômeno é
comumente denominado de vulcanização.
O fenômeno da vulcanização promove ao composto de borracha um intrincado efeito que
conduz a ligações químicas, também chamadas de ligações de encadeamento, entre unidades
moleculares constituintes da mesma cadeia polimérica ou entre cadeias vizinhas, aumentando
significativamente as propriedades técnicas do composto já na forma de artefato final.
Sabemos que os polímeros elastoméricos são combinações hidrocarbônicas. Os estudos da
físico/química dos polímeros informam que nestas constituições moleculares hidrocarbônicas
existem forças que unem tais montagens constitucionais (cadeias poliméricas). Essas são nominadas
pelas energias intramoleculares (energias de grande intensidade) que ligam os átomos constituintes
de tais formações moleculares e as energias intermoleculares (com intensidade bem inferior) que
tendem a conservar as formações moleculares ligadas entre si, mantendo unidas as cadeias
moleculares vizinhas. No caso das borrachas, após a reação de vulcanização, aparece mais um grupo
energético de extremo potencial, a energia de encadeamento. Este grupo soma-se as ligações
intermoleculares numa formação tridimensional, intensificando sobremaneira o potencial das
ligações estruturais intermoleculares, o que proporciona aos artefatos vulcanizados propriedades
técnicas excepcionais.

A intensidade das energias intermoleculares e intramoleculares podem ser obtidas através
de ensaios de DSC (Differencial Scaning Calorimetry, ASTM – E – 928 - 03), desenvolvidos em
amostras do composto de borracha sob análises.
As ligações de encadeamento ou vulcanização entre as cadeias moleculares (polímero-
elastoméricas) são promovidas através do enxofre em borrachas com cadeias estruturais insaturadas
e em casos de estruturas moleculares saturadas pela reação química peroxídica. Neste caso, o
peróxido captura átomos de hidrogênio efetivando ligações entre os átomos “carbono – carbono” de
cadeias estruturais vizinhas durante sua decomposição (composto sob ação de temperatura).
Observando as figuras 1 e 2, podemos verificar as energias de interações para associação
(união) entre átomos de formação das unidades moleculares (energia intra-molecular). Também
podemos constatar as energias que promovem junções entre as cadeias moleculares (energia

intermolecular), ligações fracas entre cadeias poliméricas e ainda, as ligações de encadeamento
(vulcanização) formando as arquiteturas moleculares tridimensionais atuantes na estruturação física
do artefato final.
Entendemos assim que se trata da interação de energias internas intrínsecas e
interdependentes existentes na massa polimérica que mantém estas uniões estruturais com
potencial suficientemente forte, de forma a oferecer aos artefatos finais as características e
resistências a que se destinam.
Para que ocorressem as citadas construções poliméricas foi necessária a imposição de
energias externas, através de reatores e equipamentos típicos sob condições específicas, também
durante as reações de polimerização e vulcanização. Trata-se de energias de diversos potenciais
interagindo entre si, portanto, a desativação de qualquer uma destas energias exigirá que a energia
externa imposta seja superior à somatória vetorial das energias de ligação a qual se deseja romper.
Fundamentando-se neste raciocínio, é possível perceber porque é extremamente dificultoso
o processo de romper o efeito da ligação de encadeamento (vulcanização), pois a somatória vetorial
das energias de ligação intermolecular com a energia de encadeamento (seja do tipo “C – S – C” ou
do tipo “C – C”) é superior à energia de ligação intramolecular (“C – H” ou “C – C”). Desta forma, toda
ocasião em que tentarmos impor energia externa à massa polimérica vulcanizada, tentando romper
a energia de ligação de encadeamento, a tendência será de romper primeiro as energias de ligação
intramolecular desligando daí a estrutura atômica elementar (visto pela carbonização do polímero)
antes de ocorrer o rompimento das ligações de vulcanização.
Portanto, ao que se sabe até o momento, qualquer processo industrial convencional de
manipulação de energias para promover a devulcanização da borracha não oferecem resultados
satisfatórios3
3
Neste trabalho entendemos como “devulcanização da borracha vulcanizada” quando o resultado
dos processamentos para tal empenho ofereça um material no qual sejam atribuídas propriedades
similares àquelas encontradas em um composto igual ao que deu origem ao processamento,
porém, não vulcanizado.
.

3. A Vulcanização Técnica
Antes de falarmos sobre a “vulcanização técnica” e as condições atribuídas a esta, vale
informar que as formações elastoméricas são constituídas de infinitas quantidades de
macromoléculas com peso molecular entre 100.000 a 500.000, arranjadas de forma essencialmente
amorfa.
Um composto de borracha compreende uma massa cuidadosamente misturada e
perfeitamente homogênea contendo uma combinação de diversos ingredientes como cargas,
aditivos antidegradantes, plastificantes, promotores de vulcanização e o principal, o polímero
elastomérico. É a formação estrutural amorfa do eslastômero, que oferece as mobilidades típicas
borrachosas esperadas pela engenharia.
No processamento para conformação do artefato desejado, quando o composto é submetido
às condições específicas de pressão, temperatura e durante certo período de tempo ocorre a reação
de vulcanização.
Um controle preciso nas dosagens dos ingredientes promotores de vulcanização proporciona
taxas, densidades e estados de cura (características típicas da vulcanização) as quais resultam na
denominada “vulcanização técnica”, onde se compreende que tenha ocorrido, numa média
estatística, uma ligação de encadeamento espaçada em distâncias de aproximadamente 4.000 a
10.000 do peso molecular do elastômero. Isso representa aproximadamente 2,3% de ligações
intermoleculares atribuídas á vulcanização. Tecnicamente considera-se que um artefato vulcanizado
quando atende esta condição de encadeamento já oferece todas as propriedades almejadas pela
engenharia, portanto ocorreu a “vulcanização técnica”.
Obviamente que taxas de cura muito mais elevadas podem ser conseguidas, principalmente
em compostos elastoméricos cujas cadeias poliméricas apresentam unidades moleculares contendo
100% de insaturação (duplas ligações) como é o caso da Borracha Natural. Elevadas taxas de cura são
conseguidas com o excessivo incremento dos agentes de vulcanização, comumente o enxofre, onde,
durante a reação de vulcanização, praticamente todas as unidades moleculares ligam-se umas às
outras em distâncias muito curtas de forma a impedir qualquer movimento relativo entre moléculas.
Artefatos vulcanizados produzidos à base de compostos em borracha natural, nos quais se
desejam elevadas taxas de cura, normalmente são denominadas de peças em “ebonite”, as quais

apresentam elevadas durezas, baixíssimos alongamentos e nenhuma mobilidade, ou seja, são
extremamente rígidos, similares ao osso.
Ensaios específicos para medição do nível de gel residual podem nos oferecer informações
precisas sobre a taxa de cura de um composto vulcanizado (conforme Norma ASTM –D–2765).
Compostos vulcanizados obedecendo as exigências de vulcanização técnica, ou seja, que
apresentem aproximadamente 2,3% de densidade de cura, além de oferecerem a mobilidade elástica
e outras propriedades desejadas pela engenharia, ainda permitem certa vantagem na escolha de
processamentos posteriores à vida útil do artefato para obtenção da “borracha regenerada” (caso
típico de bandas de rodagem de pneus).
4. Trituração do Pneu
Os processos de trituração de pneus são possíveis sob duas condições de temperatura:
trituração em temperatura ambiente e trituração em baixa temperatura, chamada também de
trituração criogênica.
Na realidade, a trituração em temperatura ambiente pode chegar até 120°C. Conjuntos de
máquinas como moinhos de rolos contendo dentes cortantes trituram os pneus inservíveis em
pequenos pedaços, inicialmente lascas entre 50 a 200 mm, seguindo para o granulador (máquinas
similares a extrusoras de dupla rosca em que os filetes das roscas são dentados). Nesta máquina os
pedaços são reduzidos a grãos com tamanho médio de 10 mm e em seguida, com o emprego de um
refinador (máquina similar a extrusora já comentada), acontece o refino para partículas de tamanho
entre 0,6 a 2 mm. Na sequência, por meio de um separador magnético, as partículas metálicas são
totalmente removidas. Sistemas de separadores centrífugos de ciclone ou outros princípios de
separação retiram os resíduos de fibras de algodão, nylon, poliéster, rayon, etc. O chamado pó de
borracha ainda passa por um peneiramento para selecionar partículas de diversas granulometrias,
entre 0,2 a 0,6 mm.
A trituração pelo processo criogênico consiste em resfriar os pedaços de pneus em
temperatura inferiores a da transição vítrea da borracha (composto do pneu), aproximadamente
120°C, utilizando para isso o nitrogênio líquido. Os pedaços resfriados são alimentados em um
granulador similar a moinhos de martelo, produzindo finas partículas de pó de borracha.

Simultaneamente são separadas as fibras têxteis e os resíduos metálicos. Peneiras separadoras
classificam a granulometria do pó produzido.
O pó de borracha produzido a partir dos processos de trituração pode ser usado em diversas
aplicações industriais, como carga de enchimento em outros compostos de borracha e
termoplásticos, na construção civil, na produção do asfalto, entre outros.
5. Processamento para Obtenção da Borracha Regenerada
A borracha regenerada também é produzida a partir do pó de pneu. Neste caso a matéria
prima é oriunda de partes específicas dos pneus desgastados, principalmente das bandas de
rodagens e laterais dos pneus, porque constituem tipos de compostos de borracha bem conhecidos
(NR, SBR e blendas entre estas com BR) e contém somente borracha, sem enchimentos têxteis ou
metálicos.
A sequência abaixo indica o processamento para obtenção do pó de pneu que dará origem à
borracha regenerada:
5.1. Seleção das matérias primas
Como já dissemos, os pneus são as principais fontes de matéria primas, porém a borracha a
ser processada para se transformar em pó também pode vir de outras fontes.
Nesta pré-seleção são considerados o tipo de pneu, o grau de desgaste (quanto menos
desgastado melhor, pois oferece maior volume de matéria prima, uma vez que somente a banda de
rodagem e uma pequena porção da lateral são colhidas para produção do pó), o estado de
envelhecimento da banda de rodagem e a existência de pregos ou corpos estranhos.
5.2. Raspagem do pneu
Os pneus selecionados são dispostos em máquinas apropriadas para promover a raspagem,
onde é retirada a borracha da banda de rodagem e das laterais do pneu. Normalmente a borracha
raspada é obtida em forma de fitas ou pedaços grandes.
5.3. Preparação primária do pó
Os pedaços e tiras obtidos através da raspagem são triturados em moinhos de rolos
horizontais, nos quais existem ranhuras afiadas nas superfícies e giram com velocidades periféricas
diferentes, apresentando relação de fricção de aproximadamente 1:5. Após a trituração são obtidos
grãos de borracha de tamanho entre 3 e 5 mm.

5.4. Separação
Depois da trituração, os grãos de borracha seguem para um peneiramento onde ocorre a
separação dos diferentes tamanhos de partículas da borracha, sendo que os grãos maiores retornam
para a etapa anterior.
As partículas selecionadas seguem para serem submetidas a equipamentos contendo
eletroímãs em que impurezas metálicas são retiradas.
5.5. Refinamento e purificação
As partículas selecionadas seguem para um refinamento onde passam por moinhos de
cilindros horizontais, com dois rolos lisos ou contendo micro frisos longitudinais. Estes rolos giram
com velocidades periféricas diferentes, relação de fricção de 1:1,5, sendo a velocidade do cilindro
mais rápido de aproximadamente 40 m/min.
Ao serem refinadas, as partículas de borracha atingem granulometria bastante finas, entre
0,2 a 0,8 mm. Estas partículas novamente são submetidas a eletroímãs, para retirar alguns resíduos
metálicos remanescentes. Depois o fino pó de borracha é alimentado em sistemas de filtragem
centrífugos para separação de outros possíveis contaminantes.
A partir daqui, o pó de borracha refinado e purificado pode seguir para os processos
posteriores onde produzirá a borracha regenerada4
Uma camada de aproximadamente 10 cm da torta obtida é colocada em bandejas metálicas
perfuradas. As bandejas são montadas em carrinhos na forma de prateleiras, deixando um espaço de
.
5.6. Preparação da torta
O pó de borracha é colocado em misturadores comuns (típicos para misturar materiais
sólidos com líquidos) e são adicionados óleos plastificantes, combinações de solventes altamente
aromáticos e oxigenados e agentes peptizantes. Esta mistura é deixada em repouso por
aproximadamente 24 horas para que aconteça um forte ataque químico dos produtos ao pó de
borracha, o que é percebido devido a um grande inchamento da borracha.
5.7. Efeito térmico - método de bandeja
4
O pó de borracha purificado, até este estágio, algumas vezes é utilizados em compostos de
borracha como carga de enchimento, para produção de artefatos com baixa exigência de
características técnicas.

5 cm entre bandejas, suficiente para que ocorra uma boa circulação de vapor e oxigênio e outros
gases que terão contato direto com a torta.
As bandejas carregadas e devidamente montadas nos carrinhos são acondicionadas no
interior de autoclaves especiais sendo a torta submetida a temperatura entre 180 a 200° C, sob
pressão entre 15 a 30 bar, numa atmosfera de vapor d’água saturado e oxigênio, permanecendo sob
esta condição por aproximadamente 3 horas.
5.8. Efeito térmico - método de cestos em autoclaves verticais
Este método consiste em alimentar a torta em cestos metálicos perfurados e acondicioná-los
em autoclaves verticais especiais, empilhando-os uns sobre os outros e deixando espaço de
aproximadamente 15 cm entre eles, por onde circulará a mistura de gases (vapor, oxigênio, etc.) sob
pressões entre 40 a 50 bar e temperatura próximo a 190°C, permanecendo nestas condições entre
30 a 40 minutos.
5.9. Efeito térmico - método com agitação constante
Neste método são usadas autoclaves especialmente projetadas contendo um eixo central
onde são fixadas hélices cujo conjunto gira em rotação lenta. Certa quantidade da torta é colocada
no interior da autoclave ficando sob agitação promovida pelas hélices. Também neste método é
injetado vapor e oxigênio em alta pressão (25 a 30 bar) a temperatura entre 180 a 200°C, durante
aproximadamente 3 horas.
5.10. Descarregamento da autoclave
Concluído o processo que chamamos de “efeito térmico”, a torta é descarregada da
autoclave resfriada e enviada para o processo de filtração.
Obs: O efeito termoquímico promovido ao pó de borracha obviamente mudou completamente o
aspecto e as características de borracha que anteriormente se mostrava em estado vulcanizado,
porém, entendemos que ainda não aconteceu a devulcanização. Adiante, no “apêndice I”,
estudaremos um pouco mais sobre o assunto.
5.11. Filtração
No processo de filtração a torta descarregada da autoclave é alimentada em uma extrusora
mono-rosca típica, em que no cabeçote é montado um conjunto de telas com áreas de passagem
predefinidas por onde ocorrerá a filtragem da torta. Este processo tem por finalidade separar
grumos e pequenos pedaços ou grãos primários do composto de borracha sob processamento, que
não sofreram plastificação devido aos efeitos termoquímicos a que a torta foi submetida. Grande

parte do resíduo que fica retido na tela de filtragem é exatamente os aglomerados de géis formados
pelas ligações de vulcanização não rompidas.
5.12. Laminação
Depois de filtrada, a torta é alimentada em moinhos de rolos horizontais lisos (tipo
misturador aberto para borracha). Os rolos giram com rotações diferentes entre si, obedecendo a
uma relação de fricção de 1:1,25. Normalmente são montados conjuntos em série de três moinhos. A
torta filtrada é laminada, sendo reduzida a espessura das lâminas em cada moinho que a processa. A
sua espessura final é um filme de 0,2 a 0,3 mm. Esse filme é bobinado formando rolos de
comprimento 50 cm e com aproximadamente 15 Kg.
5.13. Prensagem
Antes de serem armazenados para posterior comercialização, os rolos são prensados
formando pequenos fardos com tamanho aproximado de 50 cm de comprimento, 35 cm de largura e
5 cm de espessura, pesando cerca de 15 Kg. Sobre os fardos é espargido uma finíssima camada de pó
inerte, por exemplo estearato de zinco, de maneira a não deixar que os fardos se grudem devido ao
empilhamento.
5.14. Resultado
Este produto final é comumente chamado de Borracha Regenerada.
6. Características da Borracha Regenerada
Até agora, sabemos que a borracha regenerada normalmente é procedente dos
pneumáticos, sendo principalmente compostos de base NR, em segunda instância o SBR ou ainda
combinações destas com BR. Praticamente 100% das unidades moleculares da NR apresentam
duplas ligações suscetíveis de serem ligadas por vulcanização, porém, vimos que taxas de
vulcanização próximas a 2,3% já oferecem vulcanizações técnicas adequadas.
Observamos ainda que, nos compostos de pneus, aproximadamente 30% é borracha sendo o
restante outros ingredientes como cargas, fibras têxteis, malhas de aço. Porém, no caso dos
compostos de bandas de rodagens e partes das laterais de pneus, matérias primas da borracha
regenerada, basicamente contemplam o elastômero, principalmente NR, em teores entre 33 a 40 %
mais cargas, aditivos antidegradantes, alguma pequena quantidade de plastificantes e agentes de
vulcanização.

Quando ocorre a vulcanização do composto da banda de rodagem do pneu, entende-se que
aproximadamente 2,3% das insaturações contidas na quantidade de elastômero (33 a 40 % da NR no
composto), ou seja, cerca de 1 % do composto sofreu ligações de encadeamento.
Depois que aquela borracha passou por todo processo termoquímico, dando origem à
borracha regenerada, acredita-se que aquele 1% de ligações de vulcanização tenha sido separado do
composto durante o processo de filtragem. Logo, teríamos uma boa quantidade de unidades de
moléculas (30 a 38% que não tinham sofrido a vulcanização) que ainda estão aptas a formar ligações
entre cadeias, ou seja, podem ser vulcanizadas.
Então, na borracha regenerada podemos dizer que temos à disposição aproximadamente
35% em peso passíveis de vulcanização.
A borracha regenerada pode ser usada como único elastômero para produzir novos
compostos, quando se deseja fabricar artefatos que não apresentem nenhuma exigência técnica
muito elevada. Compostos assim elaborados normalmente são empregados na moldagem por
compressão para fabricar tapetes automotivos, pisos para assoalhos, solados para calçados, placas
de forração de bancadas, etc.
Também a borracha regenerada pode participar em combinação com SBR, NR e BR em novos
compostos para fabricação de diversos artefatos moldados quando se deseja peças com alguma
qualidade técnica, por exemplo, melhor resistência à abrasão, comparado com artigos produzidos
somente a partir de compostos em borracha regenerada. Estes compostos que combinam
elastômeros virgens com borracha regenerada apresentam como vantagem o baixo custo5
5
É importante ressaltar que em composições usando borracha regenerada, da quantidade em peso
indicada na formulação, somente cerca de 35 % está apta a sofrer vulcanização, o restante pode
ser considerado como carga inerte.
.
6.1. Algumas características técnicas oferecidas pela Borracha Regenerada
- Peso especifico Kg/dm3
------------------------------------------------------------ 1,15 a 1,30
- Teor de cinzas% ------------------------------------------------------------------------- 10 a 20
- Estrato de acetona ou clorofórmio% ----------------------------------------------- 8 a 15

6.2. Propriedades mecânicas da Borracha Regenerada vulcanizada ( 30 min. @ 150° C )
- Dureza Sh – A ----------------------------------------------------------------------------- 60 ± 5
- Tensão de ruptura MPa ---------------------------------------------------------------- 50 ± 10
- Alongamento à ruptura% -------------------------------------------------------------- 50 a 300
- Resistência ao rasgo Kg/cm ------------------------------------------------------------ 10 a 15
6.3. Uso comum de Borracha Regenerada em composições para:
- Alguns tipos de pneus, principalmente agrícolas;
- Camelbackes para recapagem de pneus sem muita responsabilidade técnica,
- Solados industriais diversos,
- Tapetes automotivos,
- Solas, saltos e enchimentos para calçados,
- Caixas para baterias de veículos,
- Rodas e rodízios de carrinhos,
- Pisos para escadas, elevadores, passarelas, etc.,
- Peças para conjuntos de sinalização de obras em trânsito de veículos,
- Outras.
7. Alguns comentários sobre processos de devulcanização que estão em pesquisas e estudos:
7.1. Devulcanização por Ultrassom
Depois que o pneu é triturado e o pó selecionado, como já abordamos neste texto, estes
grãos e partículas de borracha alimentarão uma extrusora, a qual promove um forte trabalho
mecânico de estiramento, compressão e calor que tem por finalidade reduzir sobremaneira o peso
molecular, tendendo a formar uma massa. Localizado no centro da cabeça de descarga da máquina,
fica um eletrodo que emite ondas de energia ultrassônicas com frequências devidamente calibradas
para provocar ressonância exatamente nas ligações formadas pelas pontes de enxofre da borracha
em processamento, tentando então destruí-las ou reduzir sua intensidade. Acredita-se que a forte
ação mecânica, somada ao calor e a radiação ultrassônica, provoque certo grau de devulcanização
tornando a borracha apta a ser revulcanizada e oferecer propriedades técnicas próximas àquelas

oferecidas a artefatos produzidos a partir de compostos com elastômeros virgens. Ao sair da
extrusora, a massa de borracha é resfriada para fácil manuseio.
7.2. Devulcanização Biológica
Este método já vem sendo pesquisado a mais de 25 anos e compreende o conceito da
utilização de bactérias para promover a devulcanização da borracha. Partículas de borracha são
depositadas em uma solução aquosa contendo determinados tipos de bactérias (thibacillus,
rodococcus e o sulfolobus) que se alimentam e consomem enxofre e seus derivados, provocando o
rompimento da ligação de vulcanização entre cadeias moleculares dos compostos de borracha.
Experimentos demonstraram que o emprego de até 15% de borracha devulcanizada por este método
já foi utilizada em compostos de pneus novos sem nenhuma nmodificação das propriedades técnicas
exigidas.
Apêndice I
Comentamos no texto acima, que a arquitetura estrutural de um elastômero vulcanizado
está basicamente fundamentada em combinações de energias que promovem a união entre átomos
elementares, depois entre as unidades moleculares e por fim a energia de encadeamento que
comumente é chamada de ligação por vulcanização.
Sabemos que a energia promotora da ligação entre os átomos elementares, energia
intramolecular, em nosso caso, entre polímeros elastoméricos, são combinações hidrocarbônicas
onde se observa valores da energia de ligação C – H aprox. 99 Kcal/mol, a uma distância de 1,09 Å, C
– C, aprox. 83 Kcal/mol, a uma distância de 1,54 Å, e ainda, C = C, aprox. 147 Kcal/mol, a uma
distância de 1,34 Å. Esta arquitetura estrutural de montagem para unidade molecular da borracha
natural pode ser vista na Fig. 3.

Se for imposta à unidade estrutural molecular certa intensidade de energia externa de
qualquer natureza, que seja superior à energia de ligação intramolecular, com intuito de desligar tal
energia, obviamente a estrutura se desmonta, logo, descaracterizando o material.
A cadeia molecular do polímero é na realidade uma quantidade quase infinita de unidades
moleculares ligadas entre si por meio de energias secundárias chamadas de ligações
intermoleculares. As energias intermoleculares, embora apresentem grande intensidade de ligação,
são bem inferiores em relação às energias de ligação intramolecular.
As energias intermoleculares também são responsáveis por ligações que unem e aproximam
as cadeias moleculares vizinhas.
Portanto, as energias de ligação intermolecular são mais facilmente desativadas sob ação de
energias externas, procedimento comumente utilizado em processamento de materiais poliméricos
termoplásticos onde se imprime calor com objetivo da fusão do material para moldagem e
conformação.
No caso dos polímeros termoplásticos, como apresentam formações macro-estruturais
tendendo a semicristalinas, a imposição de energia térmica externa tende a fundir o material de
maneira a quase desativar por completo as ligações intermoleculares, o que permite o livre
deslizamento das cadeias moleculares umas sobre as outras enquanto aquecidas, permitindo daí a
conformação do artefato. Tais ligações intermoleculares retomam sua intensidade original depois
que o material polimérico retorna à temperatura ambiente.
Como os polímeros elastoméricos, diferentemente dos termoplásticos, apresentam
macroestruturas essencialmente amorfas, tendem a reduzir também as forças das ligações
intermoleculares quando é imposta energia externa. Porém, devido ao arranjo emaranhado entre as
cadeias poliméricas vizinhas, não apresentam a liberdade de deslizamento relativa como a
apresentada pelos termoplásticos, mas a redução das energias de ligação intermoleculares pode ser
facilmente verificada pela significativa redução da viscosidade mostrada por ensaios específicos.
Como sabemos, a atuação plena da intensidade de ligação, seja intramolecular ou
intermolecular, acontece quando existe distância típica entre as partes sob união em temperatura
ambiente. É também conhecido pelas leis da termodinâmica que qualquer corpo ao qual é aplicado
calor tende a dilatar, o que significa que as distâncias intermoleculares aumentam e, como existe
uma relação direta entre a força de ligação (atração) com o quadrado da distância, torna-se

conclusivo que ao aplicar certa quantidade de calor à massa polimérica, as distâncias
intermoleculares aumentam a ponto de anular as energias intermoleculares, daí ocorrendo o
deslizamento livre entre as moléculas poliméricas adjacentes. Por isso, percebe-se a fusão dos
termoplásticos e a redução da viscosidade dos polímeros elastoméricos. Este fenômeno é revertido
quando a massa polimérica retoma a temperatura ambiente.
Encadeamento – Vulcanização
Os polímeros elastoméricos que possuem cadeias com insaturações nas unidades
moleculares, quando são destinados à produção de artefatos que devam apresentar propriedades
técnicas muito elevadas especificadas pela engenharia, consegue-se, através da adição de outro
elemento químico (aqui somente nos referenciaremos ao enxofre) e sob condições físico-químicas
específicas, promover uma terceira família de ligações potencialmente altas à vulcanização, que
somadas às ligações intermoleculares intrínsecas da estrutura polimérica resultam em artefatos com
características singulares.
A soma vetorial das energias de ligação C – Sx – C (vulcanização) com as energias
intermoleculares formadas nos pontos de união nas cadeias poliméricas vulcanizadas são de tal
intensidade que se tentarmos desfazê-las através da ação de energia externa (ex. calor), quase
sempre ocorre a destruição das energias intramoleculares e a separação das formações
hidrocarbônicas das unidades moleculares, descaracterizando o polímero antes de romper as
ligações de encadeamento, ou seja, percebe-se a carbonização do material antes de acontecer a
devulcanização.
Borracha regenerada – Preparação de torta – Efeito térmico
No texto que estudamos acima, foram explicados os processos pelos quais seguem o pó de
borracha do pneu para finalmente obter a borracha regenerada.
Na preparação da torta, o pó de borracha é submetido ao contato com diversos solventes e
outros aditivos que provocam o ataque pela ação de energias químicas, provocando um inchamento
da estrutura polimérica. Esse inchamento mostra que ocorreu certo distanciamento entre as cadeias
moleculares.
Já vimos que o distanciamento entre moléculas produz a redução das energias
intermoleculares. Este efeito é incrementado pela ação do calor e pressão quando a torta é colocada
na autoclave.

Como hipótese entendemos que esta ação de energias externas (físicas e químicas
simultâneas) ainda não são suficientemente fortes para romper as ligações de encadeamento, sendo
comprovado facilmente por meio de ensaio de gel. Porém, provocam a cisão da cadeia polimérica em
pontos bastante adjacentes de onde aconteceu a ligação de encadeamento (cabeça – calda da parte
da cadeia cisalhada). Este trecho de cadeia polimérica acaba sendo selado por grupos contendo
oxigênio, efeito similar ao que ocorre quando se provoca a peptização química da borracha natural
no início do processo de mastigação na produção de um novo composto, assim diminuindo o
comprimento da cadeia e consequentemente seu peso molecular.
No processo de filtragem da torta, após o efeito térmico, boa parte do gel (parte da cadeia
que sobrou onde está localizada a ligação de vulcanização) é separada, restando grande quantidade
de cadeias, embora de baixo peso molecular, mas ainda contendo insaturações suficientes para
sofrerem processo de vulcanização.
Conclusão
Estudos sobre extensão de vida útil, reaproveitamento, reuso ou reciclagem de materiais,
mesmo produtos das mais diversas categorias, além de uma necessidade premente é ainda mais uma
responsabilidade de cada um de nós, porque esta é mais uma dívida que temos com a Mãe Natureza.
Já observamos desequilíbrios significativos do nosso bem viver, que na maioria das vezes
desafiam as mentes mais privilegiadas.
O tema aqui tratado é somente mais uma pequeníssima gotícula num imenso oceano que
trata de assuntos muitas vezes colocados em segundo plano, principalmente, quero acreditar, que
seja devido a poucos recurso nos diversos níveis ainda não disponíveis.
Este assunto, pelo menos para mim, mostra-se extremamente excitante, pois extrapola as
linhas de conhecimentos técnicos normais, vai muito além. Analisando com um olhar de
profundidade cirúrgica, percebemos que ao estudarmos este tema, somos instigados a avançar com
intensidade maior nos conceitos da engenharia dos materiais, ou da química, bem na intersecção
onde essas ciências fundem-se com a física nas interações magnéticas, conjuntamente com as ações
dos fundamentos vibracionais e energias de ordens diversas esbarrando-nos quase na ciência das
teorias quânticas, universo este, no qual acredito estar a chave para o fenômeno da desvulcanização
da borracha vulcanizada.

Referências Bibliográficas
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E.A.Meinecke ISBN 0-19-520757-2 ( U.S. ) - 1988.
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– 2007.
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Lararinhos, C. A. F. – Reciclagem de Pneus ; Coleta e Reciclagem de Pneus ; Co-processamento na
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Tecnologias Utilizadas para Reutilização, Reciclagem e Valorização Energética de Pneus no Brasil, por
Carlos Alberto F. Lagarinhos, Dpto. de Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Escola Politécnica da
USP. Artigo publicado em Polímeros Ciência e Tecnologia vol. 18, nº 2 pg. 106 a 108, de 2008.

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