Presentes em nossas vidas desde o século XIX, os pneus mudaram a forma como nos locomovemos. Eles são peças fundamentais para o funcionamento de qualquer automóvel e, portanto, sua fabricação apresenta detalhes que requerem vários cuidados. Nesse conteúdo, abordaremos um pouco sobre a história desse produto, a química por trás deles e, principalmente, a produção de pneus.
Neste conteúdo abordaremos:
- Histórico dos pneus;
- O aspecto molecular por trás dos pneus;
- Processo produtivo de pneus.
Histórico dos pneus
Em meados do século XIX, o americano Charles Goodyear descobriu o processo de vulcanização acidentalmente ao deixar borracha, enxofre e chumbo expostos aos calor. Esse “acidente” permitiu o aprimoramento de qualidades da borracha para que ela pudesse ser utilizada na confecção de pneus para os automóveis.
Desde então, várias descobertas e patentes aprimoraram essa invenção até que ela se tornasse o pneu que conhecemos hoje. Ainda no mesmo século, os irmãos Michelin publicaram a patente do pneu e o escocês Dunlop desenvolveu a câmara de ar dentro dos pneus que, anteriormente, eram maciços.
Atualmente, a composição do pneu é de 18% de borracha natural, extraída das seringueiras, somada à borracha sintética extraída do petróleo. Os maiores produtores mundiais desse produto são a Bridgestone e a Michelin, e, no Brasil, o número de pneus vendidos foi de mais de 2,5 milhões apenas no ano de 2020.
O aspecto molecular por trás dos pneus
A maior parte da composição do pneu corresponde às borrachas natural e sintética. Ambas são polímeros conhecidos como elastômeros, sendo que a borracha natural é extraída da seringueira (Hevea brasiliensis) enquanto que a sintética é obtida pela exploração do petróleo.
Os elastômeros são polímeros, ou seja, longas cadeias (macromoléculas) formados pela junção de várias micromoléculas (monômeros). Essa classe de polímeros apresenta ligações cruzadas distribuídas desordenadamente entre as cadeias, fornecendo ao material a propriedade de poder se deformar e a característica elástica.
No entanto, as borrachas apresentam características que prejudicam o seu funcionamento em casos de variação de temperatura, sendo que em temperaturas baixas ficam duras e quebradiças e, em temperaturas altas, moles e gosmentas. Dessa forma, é necessário submetê-las ao processo descoberto por Goodyear para permitir o seu uso na fabricação de pneus: a vulcanização.
A vulcanização recebeu esse nome em homenagem ao deus grego Vulcano e consiste na adição de enxofre na borracha e no aquecimento do sistema. Assim, formam-se ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas, otimizando as propriedades da borracha e a tornando mais resistente.
Além do enxofre, adicionam-se outros componentes no processo produtivo dos pneus, como o negro de fumo, que promove uma maior resistência mecânica e antioxidantes que retardam o processo de degradação.
Processo produtivo de pneus
A produção de pneus ocorre em várias etapas. Isso porque produz-se cada componente do pneu separadamente e, ao final, ocorre a montagem do pneu.
As componentes mais internas do pneu são as lonas, camadas de tecido revestidas com borracha que são responsáveis pela estrutura do pneu, mas que não apresentam elasticidade, os talões que consistem em entrelaçados de aço e as cintas de aço que envolvem o pneu para dar resistência. À essas camadas mais internas, seguem camadas de borrachas com aditivos, o flanco, o ombro e o piso, o qual consiste na camada de borracha que entra em contato com a estrada.
As camadas formadas por borracha são fabricadas a partir da mistura das borrachas sintéticas e naturais, juntamente com os aditivos, em um grande misturador chamado Banbury, antes de serem moldadas. O que sai desses misturadores é uma mistura preta e viscosa que passa pelo processo de extrusão. Corta-se, então, a borracha extrudada, para formar as peças que participam da montagem do pneu.
Depois que todas as componentes do pneu estão prontas, a montagem ocorre de dentro para fora em uma máquina que garante que cada peça ocupe o lugar certo. Sai-se dessa montagem o chamado “pneu verde”, transferido para uma máquina de cura, ocorrendo o processo de vulcanização, sendo comprimido em um molde para assumir o formato final.
Ocorrem, então, etapas de finalização do produto, com cortes de rebarbas e inspeções de qualidade. Ao final delas, os pneus estão prontos para o seu envio aos locais de sua comercialização.
Apesar de a rota apresentada ser a mais comum, existem outros processos produtivos de pneus. Conhecer cada um desses processos e suas condições operacionais é fundamental para analisar a viabilidade técnica de se iniciar uma produção.
Como a Propeq pode te ajudar a iniciar ou melhorar uma produção?
Nesse conteúdo, abordamos sobre a produção de pneus. Você ficou interessado nessa área e gostaria de iniciar sua própria produção? Ou já possui uma produção em andamento e deseja encontrar as condições operacionais adequadas para otimizá-la? A Propeq, consultoria júnior em Engenharia Química da Unicamp, está aqui para te ajudar! Clique abaixo e entre em contato com um de nossos consultores!
