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Adição de subprodutos da cinza da casca de café (Coffea canephora) em massa cerâmica para porcelanato
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-23) Dultra, Eduardo Jorge Vidal; Acchar, Wilson
Na fabricação de porcelanatos são utilizados fundentes com a finalidade de obter fase líquida durante a queima que, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absorção de água, e contribui para a densificação do material. Na indústria de porcelanatos o feldspato é o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas são direcionadas para a descoberta de materiais com características fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de café, resíduo obtido quando cascas de café são queimadas a fim de produzir calor para os secadores mecânicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o potássio, cálcio e magnésio, conferindo-lhe características de material fundente. O Brasil é o maior produtor de café do mundo, responsável por mais de 30% da produção mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento físico na cinza de café com a finalidade de eliminar parte do material carbonizado e, após este, foram obtidos dois subprodutos: resíduo R1 e resíduo R2. Ambos os resíduos foram adicionados, separadamente, como únicos fundentes, e também associados ao feldspato, em massas com matérias primas coletadas em uma fábrica de porcelanatos localizada no município de Dias d’Ávila-Ba. A adição desses resíduos teve o objetivo de verificar a possibilidade de reduzir o consumo de feldspato na produção de porcelanatos. Foram confeccionados corpos de prova com dimensões de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com pressão de compactação de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 °C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias- primas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades físicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, MEA, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV do corpo sinterizado. A adição de até 8% do resíduo R1 contribuiu para a diminuição da porosidade aparente, porém a resistência mecânica das amostras não foi satisfatória. A adição de 5% de resíduo R2 contribuiu significativamente para diminuir absorção de água e porosidade aparente, e também, para o aumento da resistência mecânica à flexão. As amostras com adição do resíduo R2 associado ao feldspato, nas proporções de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absorção de água de 0,12% e resistência mecânica à flexão de 46 MPa, atendendo aos parâmetros normalizados para fabricação de porcelanatos.
Incorporação de cinzas da casca de café na produção de placas cerâmicas para revestimento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-01) Dultra, Eduardo Jorge Vidal; Acchar, Wilson
O Brasil é o maior produtor mundial de café. Em 2008 foram produzidas 45,99 milhões de sacas, de 60 Kg, de café beneficiado. No processo de beneficiamento 50% é grão e 50% é casca. Assim, 1,38 milhões de toneladas de cascas de café são produzidas anualmente. A casca é utilizada como combustível nos fornos de secagem e beneficiamento nas fazendas de café, gerando uma cinza como resíduo. As cinzas da casca de café apresentam altas concentrações de metais alcalinos e alcalinos-terrosos, principalmente K2O e CaO. Este trabalho estuda a utilização deste resíduo na indústria de placas cerâmicas para revestimentos, como fundente, em substituição ao feldspato. Foram definidas 10 formulações com iguais proporções de argila e caulim provenientes da Bahia, e o resíduo (variando de 30 a 5%), e confeccionados corpos-de-prova em matriz uniaxial de 60x20mm com aproximadamente 5 mm de espessura, com pressão de compactação de 45Mpa. As amostras foram sinterizadas em quatros patamares de temperatura, 1100 °C, 1150 °C, 1185 °C e 1200 °C durante 60 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, AG, ATD e ATG e analisados os resultados de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, DRX, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV. Os corpos de prova com adição de 10% da cinza e sinterizados a 1200 °C obtiveram resultados de absorção de água de 0,18% e resistência à flexão de 40,77 MPa, o que segundo as normas ABNT, UNI e ISO podem ser classificados como grês porcelanato.