Re-use of adhesive and sealant residues from automobile industry

Abstract

Resumo: O aumento do consumo de adesivos e selantes na indústria automobilística pode resultar em projetos mais ecológicos, seguindo a política de design mais leve, mas que tem a possibilidade de sobrecarregar o ambiente se houver quaisquer resíduos da aplicação e/ou limpeza. No entanto, ao escolher o plano correto de gerenciamento de resíduos, pode-se reduzir os efeitos adversos do lixo no meio ambiente, economizar recursos naturais e reduzir os custos. No presente estudo, respeitando à política de hierarquia de resíduos, optou-se por avaliar se é possível reutilizar os resíduos de adesivos e selantes não curados gerados por uma indústria automobilística localizada em Curitiba, Brasil, em outros destinos para qualquer produção de bens. Atualmente, a indústria automobilística envia seus resíduos para recuperação de energia em fornos de cimento (coprocessamento). Entretanto, encontrar uma opção de reutilização apresenta vantagens para a proteção ambiental e de recursos. Cumprindo esse objetivo, dois resíduos foram escolhidos para os estudos. Os resíduos foram classificados para avaliar se eram perigosos ou não e caracterizados por meio de análises físico-químicas. A base polimérica foi definida com o auxílio da espectroscopia FTIR. Na etapa seguinte, realizou-se uma pesquisa sobre diversos produtos poliméricos e seu processo de produção, a fim de encontrar destinos que tenham insumos brutos similares, com ingredientes significativos dentro dos resíduos estudados, além de verificar se os resíduos estariam totalmente curados após reutilizados no destino sugerido. Este último fator foi considerado como uma garantia para eliminar possíveis riscos à saúde ou ao meio ambiente que a reutilização dos resíduos poderiam causar. Foi recomendado o reaproveitamento dos resíduos estudados para a produção de produtos como pneus, principalmente pneus poliméricos sólidos; gaxetas de borracha para perfis de portas e janelas; esteiras e pisos; correias transportadoras; correias de transmissão e elevador; revestimento industrial; amortecedores e compósito com matriz polimérica. Palavras-chave: gerenciamento de resíduos, hierarquia de resíduos, reutilização, resíduos de adesivo, resíduos de selantes.

Abstract: Increasing adhesive and sealant consumption in the automobile industry could result in environmentally friendlier designs by following the lightweight design policy, but it has the possibility to burden the environment if there are residues left over from the application and any cleaning. However, by choosing the right waste management plan, one can reduce the waste's adverse effects on the environment, save the resource and cut down on costs. In the present study, concerning the waste hierarchy policy, it was decided to assess, if it is possible to reuse the uncured adhesive and sealants residues generated by an automobile industry located in Curitiba, Brazil in other destinations for any goods production. At present, the automobile industry sends its residues for energy recovery in cement kilns (co-processing), however considering the waste hierarchy, finding a reuse option is more valuable regarding environmental and resource protection. To fulfill this goal, two residues were chosen for further studies. The physicochemical characteristics of the residues were analyzed to classify the residues and find out their possible hazards. The polymeric base of the residues was defined with the help of FTIR spectroscopy. In the next step, a bibliographic research about various polymeric goods and their production process was done in order to find destinations which have similar raw input materials as the significant ingredients within the studied residues, in addition to the existence of a possibility for the residues to become fully cured after being reused in the suggested destination. The latter factor was considered as a guarantee to eliminate any possible health or environmental risk that reusing the residues may cause. Reuse of the studied residues for production of products such as Tires, especially solid polymeric tires; rubber gaskets for door and window profiles; matting and flooring; conveyor belts; transmission and elevator belts; industrial lining; dampeners, and polymer matrix composite was recommended. Keywords: waste management, waste hierarchy, reuse, adhesive residue, sealant residue.

ZUSAMMENFASSUNG Zunehmender Klebstoff- und Dichtstoffverbrauch in der Automobilindustrie könnte zu umweltfreundlicheren Designs führen, indem die Leichtbaupolitik befolgt wird, aber es hat die Möglichkeit, die Umwelt zu belasten, wenn Rückstände von der Anwendung und Reinigung zurückbleiben. Durch die Wahl des richtigen Abfallwirtschaftsplans können jedoch die negativen Auswirkungen des Abfalls auf die Umwelt verringert, die Ressourcen geschont und die Kosten reduziert werden. In der vorliegenden Arbeit wurde in Bezug auf die Politik der Abfallhierarchie entschieden, ob es möglich ist, die ungehärteten Kleb- und Dichtstoffrückstände, die von einer Automobilindustrie in Curitiba, Brasilien, an anderen Bestimmungsorten für die Herstellung von Waren erzeugt werden, wiederzuverwenden. Gegenwärtig schickt die Automobilindustrie ihre Rückstände zur Energierückgewinnung in Zementöfen als Erzatsbrennstoffe, aber unter Berücksichtigung der Abfallhierarchie ist es für den Umwelt- und Ressourcenschutz wertvoller, eine Wiederverwendungsoption zu finden. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden zwei Rückstände für weitere Studien ausgewählt. Die physikochemischen Eigenschaften der Rückstände wurden analysiert, um die Rückstände zu klassifizieren und ihre möglichen Gefahren herauszufinden. Die polymere Base der Rückstände wurde mit Hilfe der FTIR-Spektroskopie definiert. Im nächsten Schritt wurde eine bibliographische Untersuchung über verschiedene polymere Güter und ihren Herstellungsprozess durchgeführt, um Optionen zu finden, die ähnliche Rohmaterialien wie die signifikanten Inhaltsstoffe innerhalb der untersuchten Rückstände aufweisen, zusätzlich zu der Möglichkeit für die Rückstände werden nach der Wiederverwendung im vorgeschlagenen Ziel vollständig geheilt. Der letztgenannte Faktor wurde als Garantie dafür angesehen, dass alle möglichen Gesundheits- oder Umweltrisiken ausgeschlossen werden, die durch die Wiederverwendung der Rückstände entstehen können. Wiederverwendung der untersuchten Rückstände zur Herstellung von Produkten wie Reifen, insbesondere festen Polymerreifen; Gummidichtungen für Tür- und Fensterprofile; Matten und Bodenbeläge; Förderbänder; Getriebe- und Elevatorriemen; Industrielles Futter; Dämpfer und Polymer Matrix Composite wurde empfohlen. Schlüsselwörter: Abfallwirtschaft, Abfallhierarchie, Wiederverwendung, Kleberrückstande, Dichtungsmittelrückstande.