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PROCESSAMENTO
DE
COMPOSTOS
DE
BORRACHA
Garbim 1
Figura
( Capturada na Internet )
Garbim 2
Condições Preliminares do Misturador
 1 – Misturadores em boas condições de uso;
 2 – Com ótima refrigeração;
 3 – Perfeitamente limpos;
 4 – Com sistemas de controle funcionando;
 5 – Bom sistema de Lubrificação e funcionando;
 6 – Mínimos vazamentos;
 7 – Pilão funcionando e com pressão correta.
Garbim 3
Seqüência Básica
 a-) Alimentar a máquina com os polímeros;
 b-) Baixar o pilão e mastigar por aproximadamente 3 a 5 minutos;
 c-) Recuar o pilão e adicionar as cargas e auxiliares de processamento;
 d-) Baixar o pilão e processar por aprox. mais 3 a 5 minutos;
 e-) Recuar o pilão e adicionar os demais ingredientes, ( menos os agentes
de vulcanização e aceleradores );
 f-) Baixar o pilão de processar por aprox. mais 1 a 2 minutos;
 g-) Descarregar a massada, ( melhor temperatura inferior a 110°C );
Garbim 4
Seqüência Básica
 h-) Processar em Misturador Aberto, homogeneizar e laminar o composto,
 i-) Recortar o composto em laminas com espessura aprox. 8 a 10 mm.;
 j-) Resfriar as mantas;
 k-) Colocar a mantas para descansar, ( alívio de tensões internas );
 l-) Retornar a massada ao Misturador Aberto e aquece-la;
 m-) Adicionar os agentes de vulcanização e aceleradores dispersando-os e
incorporando-os perfeitamente,
 n-) Homogeneizar a massada em Stock Blender ou fazer charutinhos por
aprox. 20 vezes;
 o-) Laminar e mantas ou cortar em tiras e enviar para os processos de
conformação subsequentes.
Garbim 5
Fator de Enchimento da Câmara do
Banbury
 Valores comumente usados:-
 - Borracha Natural:- Aprox. 0,70 a 0,75 do volume real da câmara.
 - SBR:- ---------------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.
 - NBR:- ---------------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.
 - EPDM:- -------------- Aprox. 0,85 a 0,90 do volume real da câmara.
 - Neoprene:- --------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.
 - Butílicas:- ---------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.
Garbim 7
Fator de Enchimento X Pesagem
 Peso da Massada = PM ( em Kg )
PM = Vrc x Fe x δ
- PM = Peso da Massada ( Kg );
- Vrc = Volume real da câmara do Banbury ( litros ou dm³ );
- Fe = Fator de Enchimento
- δ = Peso específico ou densidade do Composto ( Kg / dm³ )
Garbim 8
Pesagem
 1- Fazer a pesagem dos ingredientes conforme
determinado pela formulação;
 2 – Observar a tolerância de pesagem de cada
ingrediente;
 3 – Preferencialmente colocar cada ingrediente pesado
dentro de recipiente apropriado, e individualmente;
 4 – Cuidado com sujeiras e contaminações;
 5 – Guardar tudo em local limpo e seco.
Garbim 9
Mistura em Banbury
 1ª- Fase - Mastigação:
 Mastigação ou Plastificação é a fase que o polímero sofre a preparação,
seja, o estiramento, alinhamento, afinamento e algum cisalhamento das
cadeias estruturais.
 Nesta fase ocorre grande aquecimento e certo amolecimento do polímero
no interior da câmara do Banbury, com isso as energias intermoleculares
associadas tornam-se bem mais intensas,
 É, em grande parte, essa energia ativa e reativa que proporciona a forte
interação com os íons ativos das cargas, ( ex. Negro de Fumo ),
promovendo adsorção relativa o que resultará em reforçamento, o qual
permitirá produzir as características necessárias ao artefato final.
Garbim 10
Mistura em Banbury
 2ª- Fase – Incorporação:
 A Incorporação e a fase a qual são adicionadas as cargas, ( ex. Negros de
Fumo ), juntamente com o polímero já preparado, ( plastificado ).
 Neste momento um grande volume de cargas entra em contato direto com
o polímero plastificado, o qual, por ação, ( energia mecânica intensa ),
oferecida pela máquina, faz com que cada nano-partícula da carga seja
revestida pelas moléculas poliméricas plastificadas e reativas, é neste
momento que as energias interfaciais, ( energia de VAN DER VALLS,
Pontes de Hidrogênio, Ancoragem Mecânica, etc... ), entre polímero e
carga interagem-se combinando a altíssima resistência da carga com as
fortes ligações dadas pelas moléculas poliméricas, resultando no
reforçamento.
Garbim 11
Mistura em Banbury
 2ª- Fase – Incorporação: ( Continuação )
 Ideal seria se o contato do polímero plastificado revestisse toda área
superficial de cada nano-partícula da carga, ( chamamos isso de efeito de
molhabilidade ), pois, são incontáveis as quantidades de partículas de
carga e, cada partícula tem um tamanho de área superficial que
multiplicado pela quantidade de partículas, resulta em uma imensa
superfície, e nesta estará aderida o polímero, ( através das energias já
mencionadas acima ), daí oferecendo ao produto final as propriedades
técnicas dele exigidas.
Garbim
12
Mistura em Banbury
 3ª- Fase – Dispersão:
 Após a perfeita incorporação das cargas, passa-se à 3ª- fase, dispersão,
que compreende a adição dos demais ingredientes, como os:- agentes
antidegradantes, ativadores, plastificantes, auxiliares de
processamentos, etc..., exceto os aditivos que promovem a vulcanização.
 A dispersão permite que todos esses ingredientes sejam perfeitamente
misturados no composto durante o processamento no interior da câmara
do Banbury.
Garbim 13
Mistura do Composto
 4ª- Fase – Homogeneização:
 A homogeneização é que proporciona a distribuição uniforme de todos os
ingredientes de composição e principalmente a regularidade perfeita das
tensões internas resistivas do composto.
 Homogeneização garante ainda a igualdade de performance nas
propriedades técnicas intrínsecas em toda massa composta.
 Normalmente, é a má homogeneização o principal motivo gerador de
refugos, tanto nos processos de conformação como nos produtos finais.
Garbim 14
Misturador Aberto
( Figura Capturada da Internet )
Garbim 15
Mistura do Composto
 5ª- Fase – Resfriamento:
 Depois de adequadamente desenvolvidas as fase anteriores o composto é
descarregado do Banbury em temperatura não superior a 110°C.
 Com auxilio de um Misturador Aberto, a massada é pré formada em
mantas com espessura regular e após, colocada para resfriamento.
 O resfriamento garante a estabilidade térmica do composto impedindo a
formação de história de calor que é extremamente prejudicial, pois,
tende a provocar a formação de micro géis e ainda, reduz o tempo de
estocagem do composto cru.
Garbim 16
Mistura do Composto
 6ª- Fase – Descansar a Massada:
 Quando falamos em descansar a massada, tecnicamente queremos dizer:
 Promova o alívio e a normalização das tensões e energias internas
desequilibradas que surgiram durante o intenso trabalho que o composto
sofreu durante o processo de sua preparação nas máquinas de mistura.
 O período de descanso adequado, ( mínimo 24 horas ), além de garantir a
perfeita qualidade técnica do artefato final vulcanizado, bem como,
maior vida útil deste em operação, ainda elimina grandemente a geração
de refugos, minimiza rebarbas, porosidade e problemas de vulcanização,
durante o processo de conformação dos artefatos.
Garbim 17
Mistura do Composto
 7ª- Fase – Complementação do Composto:
 Esta praticamente é a última fase das preparação de mistura do
composto, seja:
 Depois de concluída a “6ª- Fase”, retornar o composto ao Misturador
Aberto repassando-o por várias vezes por entre os rolos promovendo
certo aquecimento e amaciamento deste;
 Adicionar lentamente os ingredientes de vulcanização, ( Enxofre e
Aceleradores ), dispersando-os e incorporando-os perfeitamente,
 Homogeneizar perfeitamente todo composto através do Stock Blender ou
fazendo charutinhos repassando durante aprox. 20 vezes.
Garbim 18
Preformção do Composto
 Preformação:-
 Normalmente o composto pronto é laminado em mantas, cortado em
tiras, calandrado em lençóis ou preformado por qualquer outro processo
de maneira a torna-lo apto a alimentar os processos posteriores.
 Observar sempre os cuidados contra contaminações, umidade, contato
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Garbim 19
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  • 2. Figura ( Capturada na Internet ) Garbim 2
  • 3. Condições Preliminares do Misturador  1 – Misturadores em boas condições de uso;  2 – Com ótima refrigeração;  3 – Perfeitamente limpos;  4 – Com sistemas de controle funcionando;  5 – Bom sistema de Lubrificação e funcionando;  6 – Mínimos vazamentos;  7 – Pilão funcionando e com pressão correta. Garbim 3
  • 4. Seqüência Básica  a-) Alimentar a máquina com os polímeros;  b-) Baixar o pilão e mastigar por aproximadamente 3 a 5 minutos;  c-) Recuar o pilão e adicionar as cargas e auxiliares de processamento;  d-) Baixar o pilão e processar por aprox. mais 3 a 5 minutos;  e-) Recuar o pilão e adicionar os demais ingredientes, ( menos os agentes de vulcanização e aceleradores );  f-) Baixar o pilão de processar por aprox. mais 1 a 2 minutos;  g-) Descarregar a massada, ( melhor temperatura inferior a 110°C ); Garbim 4
  • 5. Seqüência Básica  h-) Processar em Misturador Aberto, homogeneizar e laminar o composto,  i-) Recortar o composto em laminas com espessura aprox. 8 a 10 mm.;  j-) Resfriar as mantas;  k-) Colocar a mantas para descansar, ( alívio de tensões internas );  l-) Retornar a massada ao Misturador Aberto e aquece-la;  m-) Adicionar os agentes de vulcanização e aceleradores dispersando-os e incorporando-os perfeitamente,  n-) Homogeneizar a massada em Stock Blender ou fazer charutinhos por aprox. 20 vezes;  o-) Laminar e mantas ou cortar em tiras e enviar para os processos de conformação subsequentes. Garbim 5
  • 6.
  • 7. Fator de Enchimento da Câmara do Banbury  Valores comumente usados:-  - Borracha Natural:- Aprox. 0,70 a 0,75 do volume real da câmara.  - SBR:- ---------------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.  - NBR:- ---------------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.  - EPDM:- -------------- Aprox. 0,85 a 0,90 do volume real da câmara.  - Neoprene:- --------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara.  - Butílicas:- ---------- Aprox. 0,75 a 0,80 do volume real da câmara. Garbim 7
  • 8. Fator de Enchimento X Pesagem  Peso da Massada = PM ( em Kg ) PM = Vrc x Fe x δ - PM = Peso da Massada ( Kg ); - Vrc = Volume real da câmara do Banbury ( litros ou dm³ ); - Fe = Fator de Enchimento - δ = Peso específico ou densidade do Composto ( Kg / dm³ ) Garbim 8
  • 9. Pesagem  1- Fazer a pesagem dos ingredientes conforme determinado pela formulação;  2 – Observar a tolerância de pesagem de cada ingrediente;  3 – Preferencialmente colocar cada ingrediente pesado dentro de recipiente apropriado, e individualmente;  4 – Cuidado com sujeiras e contaminações;  5 – Guardar tudo em local limpo e seco. Garbim 9
  • 10. Mistura em Banbury  1ª- Fase - Mastigação:  Mastigação ou Plastificação é a fase que o polímero sofre a preparação, seja, o estiramento, alinhamento, afinamento e algum cisalhamento das cadeias estruturais.  Nesta fase ocorre grande aquecimento e certo amolecimento do polímero no interior da câmara do Banbury, com isso as energias intermoleculares associadas tornam-se bem mais intensas,  É, em grande parte, essa energia ativa e reativa que proporciona a forte interação com os íons ativos das cargas, ( ex. Negro de Fumo ), promovendo adsorção relativa o que resultará em reforçamento, o qual permitirá produzir as características necessárias ao artefato final. Garbim 10
  • 11. Mistura em Banbury  2ª- Fase – Incorporação:  A Incorporação e a fase a qual são adicionadas as cargas, ( ex. Negros de Fumo ), juntamente com o polímero já preparado, ( plastificado ).  Neste momento um grande volume de cargas entra em contato direto com o polímero plastificado, o qual, por ação, ( energia mecânica intensa ), oferecida pela máquina, faz com que cada nano-partícula da carga seja revestida pelas moléculas poliméricas plastificadas e reativas, é neste momento que as energias interfaciais, ( energia de VAN DER VALLS, Pontes de Hidrogênio, Ancoragem Mecânica, etc... ), entre polímero e carga interagem-se combinando a altíssima resistência da carga com as fortes ligações dadas pelas moléculas poliméricas, resultando no reforçamento. Garbim 11
  • 12. Mistura em Banbury  2ª- Fase – Incorporação: ( Continuação )  Ideal seria se o contato do polímero plastificado revestisse toda área superficial de cada nano-partícula da carga, ( chamamos isso de efeito de molhabilidade ), pois, são incontáveis as quantidades de partículas de carga e, cada partícula tem um tamanho de área superficial que multiplicado pela quantidade de partículas, resulta em uma imensa superfície, e nesta estará aderida o polímero, ( através das energias já mencionadas acima ), daí oferecendo ao produto final as propriedades técnicas dele exigidas. Garbim 12
  • 13. Mistura em Banbury  3ª- Fase – Dispersão:  Após a perfeita incorporação das cargas, passa-se à 3ª- fase, dispersão, que compreende a adição dos demais ingredientes, como os:- agentes antidegradantes, ativadores, plastificantes, auxiliares de processamentos, etc..., exceto os aditivos que promovem a vulcanização.  A dispersão permite que todos esses ingredientes sejam perfeitamente misturados no composto durante o processamento no interior da câmara do Banbury. Garbim 13
  • 14. Mistura do Composto  4ª- Fase – Homogeneização:  A homogeneização é que proporciona a distribuição uniforme de todos os ingredientes de composição e principalmente a regularidade perfeita das tensões internas resistivas do composto.  Homogeneização garante ainda a igualdade de performance nas propriedades técnicas intrínsecas em toda massa composta.  Normalmente, é a má homogeneização o principal motivo gerador de refugos, tanto nos processos de conformação como nos produtos finais. Garbim 14
  • 15. Misturador Aberto ( Figura Capturada da Internet ) Garbim 15
  • 16. Mistura do Composto  5ª- Fase – Resfriamento:  Depois de adequadamente desenvolvidas as fase anteriores o composto é descarregado do Banbury em temperatura não superior a 110°C.  Com auxilio de um Misturador Aberto, a massada é pré formada em mantas com espessura regular e após, colocada para resfriamento.  O resfriamento garante a estabilidade térmica do composto impedindo a formação de história de calor que é extremamente prejudicial, pois, tende a provocar a formação de micro géis e ainda, reduz o tempo de estocagem do composto cru. Garbim 16
  • 17. Mistura do Composto  6ª- Fase – Descansar a Massada:  Quando falamos em descansar a massada, tecnicamente queremos dizer:  Promova o alívio e a normalização das tensões e energias internas desequilibradas que surgiram durante o intenso trabalho que o composto sofreu durante o processo de sua preparação nas máquinas de mistura.  O período de descanso adequado, ( mínimo 24 horas ), além de garantir a perfeita qualidade técnica do artefato final vulcanizado, bem como, maior vida útil deste em operação, ainda elimina grandemente a geração de refugos, minimiza rebarbas, porosidade e problemas de vulcanização, durante o processo de conformação dos artefatos. Garbim 17
  • 18. Mistura do Composto  7ª- Fase – Complementação do Composto:  Esta praticamente é a última fase das preparação de mistura do composto, seja:  Depois de concluída a “6ª- Fase”, retornar o composto ao Misturador Aberto repassando-o por várias vezes por entre os rolos promovendo certo aquecimento e amaciamento deste;  Adicionar lentamente os ingredientes de vulcanização, ( Enxofre e Aceleradores ), dispersando-os e incorporando-os perfeitamente,  Homogeneizar perfeitamente todo composto através do Stock Blender ou fazendo charutinhos repassando durante aprox. 20 vezes. Garbim 18
  • 19. Preformção do Composto  Preformação:-  Normalmente o composto pronto é laminado em mantas, cortado em tiras, calandrado em lençóis ou preformado por qualquer outro processo de maneira a torna-lo apto a alimentar os processos posteriores.  Observar sempre os cuidados contra contaminações, umidade, contato com outros compostos diferentes, etc... Garbim 19
  • 20. OBRIGADO FIQUEM COM DEUS Mais Informações :- www.slideshare.net/borrachas/documents 20