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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Desenvolvimento de compósito de polietileno de alta densidade com resíduos de toner
Title Alternative: Development of high density polyethylene composite with waste toner
Author: Boery, Mirella Nagib de Oliveira, 1984-
Advisor: D'Avila, Marcos Akira, 1972-
Abstract: Resumo: Neste relatório apresenta-se uma inovação na reciclagem de resíduo de toner industrial associado ao PEAD (Polietileno de Alta Densidade) dos cartuchos CRUs (customer replaceable unit ou unidade substituível pelo cliente) de toner a fim de desenvolver compósitos poliméricos, reduzindo desse modo o impacto ambiental causado por esses Resíduos de Equipamentos Eletroeletrônicos (REEE). Com isso, este trabalho teve como objetivo desenvolver compósitos utilizando os REEE, o resíduo de toner e seus componentes: magnetita e negro de fumo, associado à base de PEAD reciclado (oriundos de cartuchos CRU de impressora) e virgem, e a obtenção de corpos de prova pelo processo de extrusão/injeção em diferentes concentrações (15%, 30%, 45% e 60%). Foram realizados ensaios de caracterização térmica, mecânica e morfológica através da Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Índice de Fluidez, ensaio de Dureza, Tração, Difratometria de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A partir dos resultados obtidos, verificou-se a possibilidade de se processar os compósitos em extrusora/injetora; a incorporação da carga de magnetita aumentou a viscosidade do material, tornando o seu processamento mais difícil, já a adição de negro de fumo e/ou resíduo de toner teve um comportamento oposto. A dureza dos compósitos foi aumentada linearmente à adição das três cargas e houve um significativo crescimento da resistência à tração com as três cargas. A estabilidade térmica foi melhorada e o processo de cristalização foi significativamente influenciado pela adição das cargas, até 45%, sendo sugerido que o negro de fumo atue como fator crítico para a rigidez do PEAD. O trabalho comprova a viabilidade da reciclagem, além dos ganhos ambientais pela diminuição dos descartes irregulares e economia de recursos naturais do resíduo de toner e do resíduo de PEAD oriundo dos cartuchos CRUs, por se tratar de resíduos, sem destinação bem definida.

Abstract: Innovation in the recycling of waste industrial toner and HDPE from CRU (customer replaceable unit) in order to develop polymer composites, thereby reducing the environmental impact caused by these Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). The aim of this work was to develop composites using WEEE, waste toner and its components: magnetite and carbon black, associated with recycled HDPE (from CRU) and virgin HDPE, and obtaining test specimens by extrusion/injection process in different concentrations (15%, 30%, 45% and 60%). The thermal analysis, mechanical and morphological characterization are carried out by thermogravimetric analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Melt Fluid Index, Hardness, Traction, X-ray Diffractometry (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The obtained results confirm the processing of composites in extruder/injector; the incorporation of magnetite increases the viscosity of the material, making its processing more difficult, since the addition of carbon black and/or waste toner had the opposite behavior. The hardness of the composites was linearly increased with the addition of the three fillers and there was a significant increase in the tensile strength with the three charges. The thermal stability was improved and the crystallization process was significantly influenced by the addition of the loads, up to 45%, suggesting that carbon black acts as a critical factor for the HDPE rigidity. The work confirms the economic feasibility of recycling, as well as the environmental gains due to the reduction of the irregular discards and the saving of natural resources of the waste toner and the HDPE residue from the CRU cartridges, because it is waste, with no well defined destination.
Subject: Compósitos
Polietileno de alta densidade
Resíduos industriais
Reciclagem - Indústria
Inovação
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: BOERY, Mirella Nagib de Oliveira. Desenvolvimento de compósito de polietileno de alta densidade com resíduos de toner . 2019. 1 recurso online ( 128 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/359263. Acesso em: 26 abr. 2021.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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