Compósito de polipropileno com borra de café

Abstract

O café é a segunda bebida mais consumida no mundo. No Brasil, a produção de café tornouse a maior do planeta, sendo umas das maiores fontes da economia do país, seguida de outras commodities, como açúcar, algodão, entre outras. Em uma produção convencional de café, cerca de 80% da massa inicial é descartada, ou seja, torna-se resíduo. Esse resíduo é descartado sem nenhuma metodologia ou destino de reaproveitamento, podendo apresentar danos aos lençóis freáticos, visto que, a maior parte do descarte sólido produzido é despejado em aterros sanitários, onde não há proteção do leito de descarte, aumentando chances de contaminação tanto do solo quanto da atmosfera. Em relação aos plásticos, os brasileiros são seus maiores produtores de resíduos, gerando cerca de 6,7 milhões de toneladas por ano, que não possuem, muitas vezes, destino adequado. Desse modo, o objetivo desse projeto consiste em desenvolver um compósito de polipropileno reforçado com borra de café, com o intuito de estudar as características físicas, térmicas e mecânicas, de modo que auxiliará na redução de consumo de polímero e dará destino ao resíduo. Para produção do compósito, inicialmente foi necessário realizar a preparação da borra de café, sendo essa submetida a processos de secagem, análise da umidade, moagem, peneiramento e análise termogravimétrica, a fim de caracterizar a borra de café utilizada. Posteriormente, a borra de café tratada, juntamente com o polipropileno, fora inserida em um homogeneizador termocinético, a fim de fazer a adesão dos materiais. Após a homogeneização, o compósito passou por um processo de injeção para geração dos corpos de prova para análise mecânica de resistência à tração. Como resultado, tem-se que, para resistência à tração e limite de resistência, o compósito não apresentou uma grande variação quando comparado ao material virgem. Portanto, o compósito apresenta um avanço sustentável e financeiro, logo que se utiliza um resíduo como reforço e diminui o consumo de plástico em uma massa determinada. Contudo, será necessário a realização de outras análises para validação e comparação entre o compósito originado e o polipropileno puro. Como sugestão para uma possível aplicação seria em utensílios de cafeterias.

Coffee is the second most consumed beverage in the world. In Brazil, coffee production has become the largest and is one of the country's biggest economic sources, followed by other commodities such as sugar, cotton and others. In conventional coffee production, around 80 per cent of the initial mass is discarded, in other words, it becomes waste. This waste is discarded without any methodology or destination that could be reused, and can cause damage to groundwater, since most of the solid waste we have is dumped in landfills, where there is no protection of the disposal bed, increasing the chances of contamination of both the soil and the atmosphere. As far as plastic is concerned, Brazilians are the biggest producers of waste, generating around 6.7 million tonnes a year, which do not have a proper destination. The aim of this project is therefore to develop a polypropylene composite reinforced with coffee grounds to study its physical, thermal, and mechanical characteristics, which will help to reduce polymer consumption and provide a destination for the waste. To produce the composite, it was first necessary to prepare the coffee grounds, which were subjected to drying, moisture analysis, grinding, sieving and thermogravimetric analysis to characterise the coffee grounds used. Subsequently, the treated coffee grounds and polypropylene were placed in a thermokinetic homogeniser to make the materials adhere. After homogenisation, the composite underwent an injection process to generate specimens for mechanical tensile strength analysis. As a result, the composite did not vary greatly in terms of tensile strength and resistance limit when compared to the virgin material. Therefore, the composite presents a sustainable and financial advance, as it uses waste as reinforcement and reduces plastic consumption in each mass. However, it will be necessary to carry out further analyses to validate and compare the resulting composite with pure polypropylene. A suggestion for a possible application would be coffee shop utensils.