BR102012021137A2

BR102012021137A2 - THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE AND PROCESS FOR PREPARING THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITES AND SIGNAL WASTE

Info

Publication number: BR102012021137A2
Application number: BRBR102012021137-8A
Authority: BR
Inventors: Manuel Alpire Chavez; Zora Ionara Gama Dos Santos
Original assignee: Servico Nac De Aprendizagem Ind Senai Dr Ba
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-12-09

Abstract

MATERIAL COMPOSITO DE TERMOPLASTICO COM RESIDUOS INDUSTRIAIS DE FIBRA DE SINAL E PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE COMPÓSITO DE RESINAS TERMOPLÁSTICAS RESÍDUOS DE SINAL, essencialmente, a presente invenção se destaca pela formulação de um material compósito, contendo uma matriz termoplástica, virgem ou reciclada, e resíduos industriaisde fibra de sisal, como material de reforço e aditivos para polímeros; bem como pelo processo de fabricação dos compósitos, nas condições operacionais mencionadas neste pedido de patente. A invenção contempla a obtenção de um material compósito de um termoplástico com resíduos de fibra de sisal, configurando uma matriz constituída de: 0% a 100% em peso de um polímero reciclado termoplástico; 0% a 100% em peso de um termoplástico de polímero virgem; 1% a cerca de 60% em peso de uma fibra natural, como reforço; sendo que a soma dos constituíntes será de 100%.THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SIGNAL FIBER INDUSTRIAL RESIDUES AND PROCESS FOR PREPARATION OF SIGNAL WASTE THERMOPLASTIC RESINS Essentially, the present invention is characterized by the formulation of a composite material containing a thermoplastic matrix, virgin or recycled, and industrial waste. sisal fiber, as reinforcing material and polymer additives; as well as by the process of manufacturing the composites under the operating conditions mentioned in this patent application. The invention contemplates obtaining a composite material of a sisal fiber waste thermoplastic, comprising a matrix consisting of: 0% to 100% by weight of a thermoplastic recycled polymer; 0% to 100% by weight of a virgin polymer thermoplastic; 1% to about 60% by weight of a natural fiber as reinforcement; where the sum of the constituents will be 100%.

Description

MATERIAL COMPÓSITO DE TERMOPLÁSTICO COM RESÍDUOS INDUSTRIAIS DE FIBRA DE SISAL E PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE COMPÓSITOS DE RESINAS TERMOPLÁSTICAS E RESÍDUOS DE SISAL BREVE APRESENTAÇÃO A presente invenção refere-se a um material compósito, contendo uma matriz termoplástica, virgem ou reciclada, e resíduos industriais de fibra de sisal, como material de reforço, e seu processo de obtenção. A presente invenção refere-se, ainda, a um material compósito que compreende um polímero termoplástico virgem ou reciclado, reforçado com resíduos industriais de fibra sisal, e ao processo para a preparação dos compósitos destinados à moldagem final das peças por injeção, extrusão, sopro e termoformagem.THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE AND PROCESS FOR PREPARATION OF BRIEF THERMOPLASTIC RESINS AND WASTE WASTES This invention relates to a composite material containing a thermoplastic matrix, virgin or recycled, and waste sisal fiber as a reinforcement material and its obtaining process. The present invention further relates to a composite material comprising a virgin or recycled thermoplastic polymer reinforced with industrial sisal fiber waste and the process for preparing the composites for the final molding of parts by injection, extrusion, blow molding. and thermoforming.

CAMPO DE APLICACÃO A presente invenção se volta ao uso preferencial na indústria automobilística, móveis e utensílios, carcaças de eletroeletrônicos e eletrodomésticos e peças sopradas e laminados termoformadas.FIELD OF APPLICATION The present invention is directed to preferred use in the automotive industry, furniture and fixtures, electronics and home appliance housings, and thermoformed blown and laminated parts.

ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATE

Compósitos são materiais formados pela combinação de dois ou mais materiais distintos, que mantém as suas propriedades individuais, sem que haja interação química intencional entre eles. Um deles tem a função de matriz e o outro material serve de reforço. Desta combinação resulta um novo material, o compósito, com propriedades mecânicas desejadas. A matriz tem a função de transmitir para o reforço as tensões aplicadas no compósito, é responsável pela aparência do produto e de suas características superficiais e deve envolver, separar e proteger o reforço de ataques externos. A fase dispersa ou reforço tem uma função estrutural e é responsável pela resistência do compósito. O estado da técnica mostra uma imensa diversidade de compósitos a partir da combinação de uma série de materiais orgânicos e inorgânicos que servem de matriz, e de inúmeros materiais reforçantes, também orgânicos e inorgânicos, na forma de partículas, acicular ou lamelar, fibrilar ou fibras curtas ou longas, continuas ou não.Composites are materials formed by combining two or more distinct materials that maintain their individual properties without intentional chemical interaction between them. One has the matrix function and the other material serves as reinforcement. This combination results in a new material, the composite, with desired mechanical properties. The matrix has the function of transmitting to the reinforcement the tensions applied in the composite, is responsible for the appearance of the product and its superficial characteristics and must involve, separate and protect the reinforcement from external attacks. The dispersed or reinforcing phase has a structural function and is responsible for the strength of the composite. The state of the art shows an immense diversity of composites from the combination of a number of organic and inorganic matrix materials, and numerous reinforcing materials, also organic and inorganic, in particulate, acicular or lamellar, fibrillar or fiber form. short or long, continuous or not.

Com relação a compósitos poliméricos há uma grande relação de resinas termoplásticas e termofixas, virgens ou recicladas, usadas como matriz. O reforço é constituído de fibras sintéticas de vidro, carbono, poliamidas, poliéster e aço, além de fibras naturais de sisal, coco, caruá, abacaxi, banana, algodão, entre outras. Nas últimas décadas têm surgido as nanopartículas de materiais cerâmicos, nanofibras de celulose e nanotubos de carbono.With respect to polymer composites there is a large ratio of virgin or recycled thermoplastic and thermosetting resins used as a matrix. The reinforcement consists of synthetic fibers of glass, carbon, polyamides, polyester and steel, as well as natural fibers of sisal, coconut, caruá, pineapple, banana, cotton, among others. In recent decades, nanoparticles of ceramic materials, cellulose nanofibers and carbon nanotubes have emerged.

Particularmente, dentro do estado da técnica, há mais de duas décadas que são publicados em congressos de materiais plásticos, trabalhos sobre compósitos de resinas termoplásticas virgens ou recicladas, da classe de poliolefinas, tais como os polietilenos e polipropilenos, resinas de PVC e PET e resinas termofixas de poliéster, reforçados com fibras de sisal usadas como matéria prima na confecção de cordas e barbantes.Particularly, within the state of the art, for more than two decades, papers have been published at plastics congresses, works on composites of virgin or recycled thermoplastic resins, of the polyolefin class, such as polyethylenes and polypropylenes, PVC and PET resins and thermosetting polyester resins, reinforced with sisal fibers used as raw material in the manufacture of ropes and twines.

Na preparação dos compósitos com fibra de sisal se empregam equipamentos que plastificam e misturam os componentes, tais como extrusoras mono rosca e extrusoras d upla r osca, c o-rotante e c ontra-rotante, misturadores termocinéticos e misturadores usados na indústria de borracha (banbury, kneader e moinho de rolos). A partir deste processo são obtidos granulados ou pelets de compósito que podem adquirir a forma final de uso através de máquinas de injeção e extrusão. A utilização de materiais compósitos de fibras naturais com plásticos é uma alternativa de grande potencial, devido à crescente escassez e alto custo de materiais petroquímicos.In the preparation of sisal fiber composites equipment is used which plasticizes and mixes the components such as single screw extruders and double screw extruders, rotating and rotating extruders, thermokinetic mixers and mixers used in the rubber industry (banbury). , kneader and roller mill). From this process, granules or composite pellets are obtained which can be put to final use through injection and extrusion machines. The use of natural fiber composite materials with plastics is a potential alternative due to the growing scarcity and high cost of petrochemical materials.

Neste sentido as fibras naturais são de particular interesse, pois são abundantes, renováveis, apresentam baixa densidade, e ainda são extremamente favoráveis sob a relação resistência-peso. O sisal é uma das principais fibras naturais duras produzidas no mundo, correspondendo a aproximadamente 8% da produção comercial das fibras desse tipo. O Brasil é o maior produtor/exportador de fibras e manufaturados de sisal, com 58% da produção mundial. A produção anual de fibra longa de sisal é de 140 mil ton.; que representa apenas 4% da folha de sisal. O'seu cultivo ocorre nos Estados da região Nordeste, sendo a Bahia o maior produtor nacional. A cadeia de serviços da indústria do sisal começa com as atividades de manutenção das lavouras, colheita da folha, desfibramento e beneficiamento da fibra e termina com a industrialização (fiação, tecelagem, encordoamento) e a confecção de artesanato. A quantidade de resíduos gerado no seu beneficiamento é significativa e merece atenção para ser aproveitado economicamente. Esses resíduos (bagaço) são constituídos de suco ou seiva vegetal, partículas de tecido parenquimatoso esmagado e dè pedaços de folhas e fibras de diferentes tamanhos. No bagaço se encontram componentes fibrosos, chamados de bucha, de valor comercial até o momento não explorado. Para se ter a bucha é necessário separá-la da mucilagem.In this sense, natural fibers are of particular interest as they are abundant, renewable, have low density, and are still extremely favorable under the strength-to-weight ratio. Sisal is one of the main hard natural fibers produced in the world, accounting for approximately 8% of commercial production of such fibers. Brazil is the largest producer / exporter of sisal fibers and manufactures, with 58% of world production. The annual production of long sisal fiber is 140 thousand tons .; which represents only 4% of the sisal leaf. Its cultivation occurs in the states of the Northeast, with Bahia being the largest national producer. The sisal industry service chain begins with crop maintenance, leaf harvesting, fiber shredding and processing activities and ends with industrialization (spinning, weaving, stringing) and handicraft making. The amount of waste generated in its processing is significant and deserves attention to be economically used. These residues (bagasse) consist of vegetable juice or sap, particles of crushed parenchymal tissue and pieces of leaves and fibers of different sizes. In the bagasse are fibrous components, called bushing, of commercial value so far unexplored. To have the bushing it is necessary to separate it from the mucilage.

Em outras e tapas da cadeia do sisal, também se geram resíduos fibrosos, seja na fiação ou na tecelagem, sem o aproveitamento dos subprodutos do beneficiamento nos seus vários estágios.In other sisal chain slaps, fibrous residues are also generated, either in spinning or weaving, without the use of beneficiation by-products in their various stages.

Na indústria automobilística já são usados compósitos de PP/sisal em painéis para o interior do carro.In the auto industry PP / sisal composites are already used in car interior panels.

Em 2005, foi publicado um trabalho de projeto de pesquisa, com titulo “desenvolvimento de compósitos de polipropileno com sisaf’, executado pelo SENAI / Cimatec, com apoio técnico da Universidade Federal de Campina Grande e a empresa Corona Com. Ind. Ltda , e apoio financeiro da FAPESB e FINEP.In 2005, a research project work was published under the title 'development of polypropylene composites with sisaf', performed by SENAI / Cimatec, with technical support from the Federal University of Campina Grande and the company Corona Com. Ind. Ltda, and financial support from FAPESB and FINEP.

PONTOS DEFICIENTES DO ESTADO DA TÉCNICADEFICIENT POINTS OF TECHNICAL STATE

Todos os trabalhos publicados partem do uso de fibra de sisal utilizada em fábricas de cordas, mantas, tecidos e barbantes. Estas fibras têm como requisito para seu aproveitamento, um comprimento maior que 50 cm. Fibras menores são separadas como resíduos. A indústria sisaieira somente utiliza as fibras ditas longas e todo esforço é realizado no sentido de obtê-las desta forma: lisas, sem ondulação e com comprimento, se possível, superior a 90 cm. Devido a estas exigências uma quantidade considerável de fibras menores (estimada em mais de 5% da produção) é descartada, ficando sem valor comercial.All published works are based on the use of sisal fiber used in rope, blanket, fabric and string factories. These fibers have as a requirement for their use, a length greater than 50 cm. Smaller fibers are separated as waste. The sisaieira industry only uses the so-called long fibers and every effort is made to obtain them in this way: smooth, undulating and with a length of over 90 cm if possible. Due to these requirements a considerable amount of smaller fibers (estimated at over 5% of production) is discarded, leaving no commercial value.

Na pesquisa de anterioridade todos os trabalhos e patentes sobre compósitos contendo fibras de sisal, partem do aproveitamento de fibras longas de alta qualidade. Não foram encontrados trabalhos que empreguem os resíduos dos processos de abertura da fibra, paralelização das mesmas, fiação, tecelagem e acabamento dos produtos finais de sisal.In the previous research, all papers and patents on composites containing sisal fibers are based on the use of high quality long fibers. No studies were found that employ the residues of fiber opening, parallelization, spinning, weaving and finishing of sisal end products.

OBJETIVOS DA INVENÇÃOOBJECTIVES OF THE INVENTION

Esta invenção apresenta como novidade a produção de compósitos de polipropileno com fibras de sisal oriundas de resíduos de beneficiamento dos diversos níveis da cadeia produtiva, utilizando o processo de plastificação e mistura em extrusora dupla rosca ou misturador termocinético.This invention has as novelty the production of polypropylene composites with sisal fibers derived from beneficiation residues of the various levels of the production chain, using the process of plasticization and mixing in double screw extruder or thermokinetic mixer.

Os trabalhos realizados dentro desta invenção mostram que os compósitos preparados com estes resíduos têm características físicas e mecânicas adequadas para uso na indústria automobilística, móveis e utensílios, carcaças de eletroeletrônicos e eletrodomésticos e peças sopradas e laminados termoformados.The work done within this invention shows that the composites prepared with these wastes have physical and mechanical characteristics suitable for use in the automotive industry, furniture and fixtures, electronics and appliance housings, and blown parts and thermoformed laminates.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção será, a seguir, explicada em todos os seus detalhes, sendo que, a título ilustrativo dos parâmetros processuais e resultados obtidos de acordo com a invenção, são feitas referências aos desenhos anexos, nos quais estão representadas: Figura 1: Fluxograma do Processo para preparação de compósitos com resinas termoplásticas e resíduos de sisal;DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will hereinafter be explained in full detail, and by way of illustration of the process parameters and results obtained according to the invention, reference is made to the accompanying drawings, in which they are shown: Figure 1: Process Flow Chart for preparing composites with thermoplastic resins and sisal residues;

Figura 2: Fluxograma dos Equipamentos utilizados no Processo da Figura 1;Figure 2: Flowchart of the equipment used in the process of Figure 1;

Figuras 3 a 6: mostram, respectivamente, com o objetivo de comparação de processos, diagramas de Módulo Elástico, Tensão Máxima, Deformação na Ruptura e Resistência ao impacto IZOD, para o processo que utiliza os produtos relacionados na TABELA 2;Figures 3 to 6 show, respectively, for process comparison purposes, Elastic Module, Maximum Stress, Break Deformation and IZOD Impact Resistance diagrams for the process using the products listed in TABLE 2;

Figuras 7 a 10: mostram, respectivamente, com o objetivo de comparação de processos, diagramas de Módulo Elástico, Tensão Máxima, Deformação na Ruptura e Resistência ao impacto IZOD, para o processo que utiliza os produtos relacionados na TABELA 3.Figures 7 to 10 show, respectively, for process comparison purposes, Elastic Module, Maximum Stress, Break Deformation, and IZOD Impact Resistance diagrams for the process using the products listed in TABLE 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O MATERIAL COMPÓSITO DE TERMOPLÁSTICO COM RESÍDUOS INDUSTRIAIS DE FIBRA DE SISAL E PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE COMPÓSITOS DE RESINAS TERMOPLÁSTICAS E RESÍDUOS DE SISAL, que motivam este pedido de patente de invenção, inferem uma invenção baseada no aproveitamento de resíduos industriais da fibra de sisal, oriundos dos processos de abertura da fibra, formação de mechas (paralelização), fiação, tecelagem e cordoagem. O compósito desta invenção utiliza, além dos resíduos industriais de fibra de sisal, oriundos dos processos de abertura da fibra, formação de mecha, fiação, tecelagem e cordoagem, termoplásticos selecionados dentre uma família destes produtos, configurando uma matriz e fibras naturais como reforço.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE AND PROCESS FOR PREPARATION OF THERMOPLASTIC RESINS AND WASTE, which motivate this patent application, infer an industrial waste-based invention from sisal, arising from the processes of fiber opening, stripping (parallelization), spinning, weaving and braking. The composite of this invention utilizes, in addition to sisal fiber industrial waste, derived from fiber opening, wicking, spinning, weaving and forming processes, selected thermoplastics from a family of these products, forming a matrix and natural fibers as reinforcement.

Em termos qualitativos e quantitativos, o compósito de termoplástico com resíduos de fibra de sisal revela uma matriz constituída de: ? de 0% a 100% em peso de um polímero reciclado termoplástico; ? de 0% a 100% em peso de um termoplástico d e polímero virgem, ? de 1 % a cerca de 60% em peso de uma fibra natural. ? a soma dos constituintes deve ser de 100%. A invenção contempla a adição de 0,5% a 8,0 % de um compatibilizante de polietileno ou polipropileno, funcionalizados com anidrido maléico; ou um ionômero.In qualitative and quantitative terms, the thermoplastic composite with sisal fiber residue reveals a matrix consisting of:? from 0% to 100% by weight of a thermoplastic recycled polymer; ? from 0% to 100% by weight of a virgin polymer thermoplastic; from 1% to about 60% by weight of a natural fiber. ? the sum of the constituents must be 100%. The invention contemplates the addition of 0.5% to 8.0% of a maleic anhydride functionalized polyethylene or polypropylene compatibilizer; or an ionomer.

Ainda, a invenção tem de 0,1% a cerca de 3,5 % em peso de um auxiliar de processamento tais como ácido esteárico, estearato de zinco, estearato de cálcio, cera de polietileno, silanos, titanatos e zirconatos.Further, the invention has from 0.1% to about 3.5% by weight of a processing aid such as stearic acid, zinc stearate, calcium stearate, polyethylene wax, silanes, titanates and zirconates.

Outra opção consiste em se utilizar de 1 % a 20% em peso de uma carga inorgânica particulada, tal como talco, carbonato de cálcio natural ou precipitado, caolin e sílica amorfa natural ou sintética, precipitada ou pirogênica.Another option is to use from 1% to 20% by weight of a particulate inorganic filler such as talc, precipitated or natural calcium carbonate, precipitated or pyrogenic natural or synthetic amorphous silica.

Pode ainda a invenção ter de 0,01% a cerca de 1,5 % em peso de antioxidante térmico e/ou antioxidantes primário e secundário. A invenção contempla também de 0,01% a 5% em peso de um ou mais pigmentos orgânicos ou inorgânicos.The invention may further have from 0.01% to about 1.5% by weight of thermal antioxidant and / or primary and secondary antioxidants. The invention also contemplates from 0.01% to 5% by weight of one or more organic or inorganic pigments.

Ainda na definição qualitativa e quantitativa, a invenção terá de 0,01% a 1,0% em peso de um estabilizador à luz ultravioleta, seja absorvedor, bloqueador, desativador ou HALS.Still in the qualitative and quantitative definition, the invention will have from 0.01% to 1.0% by weight of an ultraviolet light stabilizer, either absorber, blocker, deactivator or HALS.

Preferencial mente, o compósito de um termoplástico com resíduos de fibra de sisal possui como reforço: - de 1% a 60% em peso de uma fibra de sisal, sejam resíduos industriais ou mistura de resíduos industriais com fibra de sisal de qualidade A.Preferably, the composite of a thermoplastic with sisal fiber waste has as a reinforcement: - 1% to 60% by weight of a sisal fiber, whether industrial waste or mixture of industrial waste with quality A sisal fiber.

Qualitativamente, as matérias primas utilizadas nesta invenção são assim definidas: Resinas usadas na fabricação dos compósitos a) Polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polietileno de alta densidade; b) Polipropileno homopolímero, polipropileno copolímero randômico e polipropileno copolímero heterofásico; c) Blendas de diversos tipos de polietiienos com os diversos tipos de p olipropileno e com E VA- copolímero de etileno e acetato de vinila e EPDM; d) Policloreto de vinila (PVC) obtido por suspensão e por emulsão; e) ABS - terpolímero de Acrilonitrila, Butadieno e Estireno.Qualitatively, the raw materials used in this invention are as follows: Resins used in the manufacture of composites a) Low density polyethylene, low density linear polyethylene, high density polyethylene; (b) homopolymer polypropylene, random polypropylene copolymer and heterophasic polypropylene copolymer; (c) blends of various types of polyethylenes with various types of polypropylene and with EVA- ethylene vinyl acetate copolymer and EPDM; (d) suspension and emulsion polyvinyl chloride (PVC); e) ABS - Acrylonitrile, Butadiene and Styrene terpolymer.

As fibras naturais, ou seja, os resíduos industriais de fibra de sisal são resultantes das seguintes etapas fabris: a) Batimento das fibras: A fibra seca, q ue alimenta a etapa de 9/13 batimento é trazida da plantação. A fibra passa por um “batedor” ou equipamento constituído por um rotor cilíndrico com aletas, dentro de uma câmara, que gira e bate as fibras d e sisal, abrindo-as, soltando o tecido parenquimatoso e fibras curtas (menor que 50 cm). Geralmente a cada duas horas, a batedeira é desligada para retirar as fibras menores, chamadas de “bucha de batedeira", e o pó que solta-se do feixe de sisal durante a abertura das fibras. b) Preparação das mechas: O sisal seco, com as fibras já abertas, é recebido em fardos. A seguir é processado por uma série de máquinas de preparação da fibra. Cada máquina está constituída por um rolo motor que movimenta correias transportadoras, contendo pentes com dentes ou pontas de aço, que paralelizam as fibras e retiram o pó e as fibras curtas. Os resíduos desta etapa são as fibras curtas, chamadas “bucha de fábrica”, e o pó que cai na base da máquina de onde são recolhidos periodicamente; c) Fiação e cordoagem: A fibra de sisal, limpa e desembaraçada, em mechas, passa por máquinas de fiação que dão uma torção para formar o fio com as propriedades mecânicas desejadas. Posteriormente, os fios são agrupados em cabos e finalmente em cordas de maior diâmetro.Natural fibers, ie industrial waste from sisal fiber, are the result of the following manufacturing steps: (a) Fiber Beat: The dry fiber that feeds the 9/13 beat step is brought from the plantation. The fiber passes through a "beater" or equipment consisting of a finned cylindrical rotor within a chamber which rotates and beats the sisal fibers, opening them, loosening the parenchymal tissue and short fibers (less than 50 cm). Usually every two hours, the mixer is turned off to remove the smaller fibers, called the "mixer bushing", and the dust that comes off the sisal bundle during fiber opening. B) Preparation of the fuses: The dry sisal , with the fibers already open, it is received in bales and is then processed by a series of fiber preparation machines.Each machine is made up of a drive roller that moves conveyor belts containing toothed combs or steel tips that parallel each other. the fibers and remove the dust and the short fibers.The residues of this step are the short fibers, called “factory bushing”, and the dust that falls on the base of the machine from which they are periodically collected; sisal, clean and untangled, in strands, passes through spinning machines that give a twist to form the wire with the desired mechanical properties.Then, the wires are grouped into cables and finally into larger diameter ropes. .

As cordas mostram muitas pontas salientes de fios que precisam ser cortados, para melhorar a aparência, numa operação chamada “rasadura”. As pontas das fibras cortadas na “rasadura” são chamadas de “cabelinhos" que acumulam-se no chão e são recolhidos periodicamente.The strings show many protruding ends of yarns that need to be cut for better appearance in an operation called "scraping." The ends of the fibers cut in the "scrape" are called "hairs" that accumulate on the floor and are collected periodically.

Na preparação das cordas ficam restos de fios ou cabos de sisal, de comprimentos curtos e variados para os quais também não tem sido encontrada utilização. Este material chamado de “pontas de fios” também foi avaliado nesta invenção. d) Tecelagem: os fios de sisal, de baixa gramatura, são processados em teares convencionais (usado em tecidos têxteis), porém mais robusto. Nesta operação, devido ao atrito da fibra através dos guias fios, pentes e lamelas, soltam-se fibras curtas, menores que 10 mm, denominadas de “resíduo de tecelagem”.In the preparation of the strings, there are remnants of sisal wires or cables of short and varied lengths for which no use has been found either. This material called "wire ends" has also been evaluated in this invention. d) Weaving: Lightweight sisal yarns are processed on conventional looms (used in textile fabrics) but more robust. In this operation, due to the friction of the fiber through the wire guides, combs and coverslips, short fibers, smaller than 10 mm, are called “weaving residue”.

Portanto, os resíduos utilizados nesta invenção são: resíduo de batedeira, bucha de fábrica, cabelinho, pontas de fio e resíduo de tecelagem.Therefore, the residues used in this invention are: mixer residue, factory bushing, hair, thread ends and weaving residue.

Quanto ao processo para preparação de compósitos das resinas termoplásticas e resíduos de sisal, que é um dos objetos desta invenção, possui a seguinte sequência, conforme fluxograma das figuras 1 e 2: a) Moagem da fibra (1): os resíduos de fibras se apresentam em dimensões variadas e precisam ser cortados em dimensões entre 5 e 7 mm de comprimento. Este processo é realizado em moinho de facas (1a).As for the process for preparing composites of thermoplastic resins and sisal residues, which is one of the objects of this invention, it has the following sequence, according to the flow chart of figures 1 and 2: a) Fiber grinding (1): fiber residues are They come in various dimensions and need to be cut to dimensions between 5 and 7 mm in length. This process is performed in a knife mill (1a).

Secagem da fibra (2): a umidade de equilíbrio da fibra de sisal situa-se próximo a 14%. Este nível de umidade não permite uma boa adesão entre a fibra e a matriz plástica. A secagem foi feito em estufa com ar circulante e em secador de granulados (2a) até um nível de umidade menor que 8%, base seca. Se a umidade estiver entre 4 a 8% de umidade, é indicado para a plastificação e mistura o uso do misturador termocinético, ou então, a extrusora dupla rosca com um sistema de vácuo intenso. Caso a umidade for menor que 4% a extrusora dupla rosca, com saída de gases, é suficiente para eliminar esta umidade. b) Plastificação e mistura (3): Nesta etapa o termoplástico é fundido e misturado com as fibras secas. As fibras são dispersas mecanicamente e incorporadas à matriz que molha a fibra e estabelece ligações na interfase. Este processo pode ser realizado em misturador termo-cinético ou em extrusora dupla-rosca co-rotante e contra rotante (3a). c) Granulação (4): A massa plastificada do compósito, que saí do misturador termo-cinético, é passada por moinho de rolo que forma uma manta ou lâmina (4a). Esta manta é particulada em moinho de facas regulado para se obter partículas com tamanho médio de 5 a 7 mm, na dimensão maior.Fiber Drying (2): The equilibrium moisture content of sisal fiber is close to 14%. This moisture level does not allow good adhesion between the fiber and the plastic matrix. Drying was performed in a circulating air oven and in a granular dryer (2a) to a humidity level of less than 8%, dry basis. If the humidity is between 4 and 8% humidity, it is indicated for the plasticization and mixing using the thermokinetic mixer, or the twin screw extruder with an intense vacuum system. If the humidity is less than 4%, the twin-screw gas extruder is sufficient to eliminate this humidity. b) Plasticization and blending (3): In this step the thermoplastic is melted and mixed with the dried fibers. The fibers are mechanically dispersed and incorporated into the fiber wetting matrix and interphase bonding. This process may be carried out in a thermo-kinetic mixer or in a co-rotating and counter-rotating twin screw extruder (3a). c) Granulation (4): The plasticized mass of the composite, which comes out of the thermo-kinetic mixer, is passed through a roller mill forming a blanket or blade (4a). This mat is particulate in a knife mill set to obtain particles with an average size of 5 to 7 mm in the largest dimension.

Quando o compósito é fabricado em extrusora dupla rosca (5a), a granulação é realizada na saída da extrusora, por corte na cabeça da extrusora ou por um sistema de banheira- granulador. A última etapa (5) é a injeção ou extrusão, ou sopro o u e xtrusão-termoformagem.When the composite is manufactured in a twin screw extruder (5a), granulation is performed at the extruder outlet, by cutting into the extruder head or by a bath-granulator system. The last step (5) is injection or extrusion, or blowing or thermoforming.

Exemplo de Compósitos de PP com resíduos de sisal O inventor preparou materiais compósitos de acordo com a presente invenção, particularmente compósitos com o pó e as fibras descartadas do processo de fabricação de cordas de sisal, em equipamentos de extrusão e misturador termo-cinético, cujas formulações encontram-se na TABELA 1, enquanto as propriedades mecânicas estão definidas nas TABELAS 2 e 3, a primeira para Misturador Termocinético e a segunda para Extrusora dupla rosca co-rotante. TABELA 1 Formulação dos compósitos ~ ~ Misturador Extrusora dupla Produto Especificações Termocinético rosca co-rotante g_______%________g________% PP Virgem MFI20 homopol. 325 62,5% 1875 62,5% sisal seco resíduos 7 mm________________130 25,0% 750 25,0% agC°m" PP" 13 2,5% 75 2,5% patibilização__________MAM_____________________________________________ Talco_________________Natural 10 micra 52 10,0% 300 10,0% Os resíduos de sisal empregados no exemplo foram ? Bucha de batedeira com pó, seca ? Bucha de batedeira com pó, natural ? Bucha de batedeira sem pó, seca ? Bucha de batedeira sem pó, natural ? Bucha de fabricação, seca ? Bucha de fabricação, natural ? Ponta de fio seco. ? Ponta de fio, natural. TABELA 2 Propriedades mecânicas dos compósitos 13/13 5 TABELA 3 13Example of PP Composites with sisal residues The inventor has prepared composite materials according to the present invention, particularly composites with the powder and discarded fibers of the sisal rope manufacturing process, in extrusion equipment and thermo kinetic mixer, whose The formulations are shown in TABLE 1, while the mechanical properties are defined in TABLES 2 and 3, the first for Thermokinetic Mixer and the second for Co-rotating Double Screw Extruder. TABLE 1 Composite Formulation ~ ~ Dual Extruder Mixer Product Specifications Thermokinetic co-rotating thread g _______% ________ g ________% PP Virgin MFI20 homopol. 325 62.5% 1875 62.5% dry sisal residues 7 mm________________130 25.0% 750 25.0% agC ° m "PP" 13 2.5% 75 2.5% patibilization __________ MAM_____________________________________________ Talcum_________________Natural 10 microns 52 10.0% 300 10.0% Were the sisal residues used in the example? Dry mixer chuck, dry? Powder mixer mixer, natural? Dust-free mixer bushing, dry? Powder free mixer bushing, natural? Bushing, dry? Bushing, natural? Dry wire tip. ? Thread tip, natural. TABLE 2 Mechanical properties of composites 13/13 5 TABLE 3 13

Claims

1. THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE, The composite material of a thermoplastic with sisal fiber waste is characterized by having a matrix consisting of: from 0% to 100% by weight of a thermoplastic recycled polymer; from 0% to 100% by weight of a virgin polymer thermoplastic; from 1% to about 60% by weight of a natural fiber as a reinforcement; the sum of the constituents will be 100%.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claim 1, characterized in that it has as reinforcement: from 1% to 60% by weight of a sisal fiber, whether industrial waste or a mixture of industrial waste with quality A sisal fiber.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claim 1, characterized in that the polymer thermoplastic is selected from: Low density polyethylene, low density linear polyethylene, high density polyethylene; Homopolymer polypropylene, random polypropylene copolymer and heterophasic polypropylene copolymer; The copolymers are comprised of propylene and ethylene monomers at various concentration levels; Blends of various types of polyethylene with various types of polypropylene, with EVA- ethylene and vinyl acetate copolymer and EPDM- ethylene, propylene and unsaturated monomer copolymer, or combinations of the aforementioned polymers; Polyvinyl chloride (PVC) obtained by polymerization and suspension and in emulsion, pure or in blends with acrylic resins used as impact modifiers; ABS - Acrylonitrile, Butadiene and Styrene terpolymer.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claims 1 and 3, characterized in that the resins are of recycled or virgin materials.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that 0.5% to 8.0% of a polyethylene or polypropylene compatibilizer, functionalized with maleic anhydride, or an ionomer.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to Claims 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that it has from 0.1% to about 3.5% by weight of one to one household. such as stearic acid, zinc stearate, calcium stearate, polyethylene wax, silanes, titanates and zirconates.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claims 1, 2, 3, 4, 5 and 6, characterized in that it has from 1% to 20% by weight of a particulate inorganic filler selected from talc, natural or precipitated calcium carbonate, natural or synthetic, precipitated or pyrogenic caolin and amorphous silica.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claims 1,2, 3, 4, 5, 6 and 7, characterized in that it has from 0.01% to about 1.5% by weight. thermal antioxidant and / or primary and secondary antioxidants.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8, characterized in that it has from 0.01% to 5% by weight. one or more organic or inorganic pigments.

THERMOPLASTIC COMPOSITE MATERIAL WITH SISAL FIBER INDUSTRIAL WASTE according to claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9, characterized in that it has from 0.01% to 1.0% by weight of an ultraviolet light stabilizer, either absorber, blocker, deactivator or HALS.

11. PROCESS FOR PREPARING THERMOPLASTIC RESINS AND SISAL WASTE COMPOSITES, comprising the steps of: i - cutting industrial wastes of sisal fibers to a more uniform and suitable length; ii - drying of industrial fiber waste (2); iii - plasticization and mixing of the matrix and reinforcement (3) in thermokinetic mixer; Iv - rolling mill (4a) or calender lamination of the mixture exiting the thermokinetic mixer; ? - milling the laminate resulting from the previous step; vi - extrusion (5) for granulation of composite material; vii - molding of composite material for forming parts.

Process for preparing thermoplastic resin composites and sysal waste according to claim 11, characterized in that the composite material for forming the parts is optionally injection molded.

A process for preparing thermoplastic resin composites and sysal waste according to claim 11, characterized in that the composite material for forming the parts is optionally extruded.

A process for preparing thermoplastic resin composites and sysal waste according to claim 11, characterized in that the composite material for forming the pieces is optionally molded by blow molding.

A process for preparing thermoplastic resin composites and sysal waste according to claim 11, characterized in that the composite material for forming parts is optionally molded by thermocompression.

A process for preparing thermoplastic resin composites and sysal waste according to claim 11, characterized in that the average length of the fibers may not be less than 1 mm and not more than 15 mm.

Process for the preparation of thermoplastic resin composites and sysal waste according to claims 11 and 16, characterized in that the average fiber length is preferably selected from 5 to 8 mm in length.

Process for the preparation of thermoplastic resin composites and sisal waste according to claim 11, characterized in that the moisture content of sisal fiber industrial waste is less than 10%, dry basis.

A process for preparing thermoplastic resin composites and sysal residues according to claim 11, characterized in that the average composite particle size is 3 to 15 mm in the largest dimension.

Process for the preparation of thermoplastic resin composites and SISAL waste according to claims 11 and 19, characterized in that the measured particle size of the composite is preferably selected from 5 to 10 mm.