Um projeto desenvolvido em parceria pelo Instituto de Química da UNICAMP e a empresa Serrana de Mineração Ltda está resultando na transferência tecnológica e produção de um novo pigmento para a indústria de tintas. A novidade, obtida a partir do polifosfato ou do fosfato de alumínio produzidos em laboratório, pode representar, para o Brasil, uma economia de US$ 80 milhões por ano na importação de óxido de titânio – a matéria-prima utilizada atualmente na obtenção da cor branca -, além de reduzir o preço das tintas para o consumidor final.
Denominado Novos pigmentos inorgânicos e híbridos à base de fosfatos, o projeto foi aprovado pela FAPESP, em 1995, dentro do Programa de Apoio à Capacitação Tecnológica das Universidades, Instituições de Pesquisa e Desenvolvimento e Empresas, que prevê financiamento para propostas de inovação tecnológica de produtos ou processos com potencial de significativo retorno econômico ou social. Em um ano, o Instituto de Química recebeu R$133 mil da Fundação para realizar a parte da pesquisa sob sua responsabilidade, enquanto a Serrana disponibilizou como contra-parte cerca R$150 mil.
Longo desenvolvimento
O desenvolvimento do produto aconteceu entre 1988 e 1994, período em que o Instituto de Química recebeu graças a ele três prêmios, dois da Associação Brasileira dos Fabricantes de Tintas e outro da International Association of Colloid and Interface Science. A partir daí, a UNICAMP registrou três patentes no INPI-lnstituto Nacional de Propriedade Industrial que asseguram o processo tecnológico de obtenção desses tipos de fosfato e polifosfato e “partimos para contatos com empresas que poderiam se interessar pela nova tecnologia”, diz o professor Fernando Galembeck, coordenador do projeto e diretor do Instituto de Química.
Dentre as várias interessadas, a UNICAMP escolheu a Serrana, que trabalha essencialmente com derivados de fósforo na fabricação de fertilizantes, rações animais (com o fosfato de cálcio), e produtos de alimentação humana (com o ácido fosfórico, utilizado para compor o sabor de refrigerantes como Coca e Pepsi-cola).
A empresa pertencente ao grupo multinacional Bunge, dono também da Santista Têxtil e da Santista Alimentos, já tem experiência na parceria científica com universidades. Há alguns anos ela vem apoiando pesquisas de bolsistas da USP, UNICAMP, Universidade Federal de São Carlos-UFSCar e Universidade Federal do Paraná-UFPR. “Para a Serrana é muito interessante obter a licença de produção desse pigmento alternativo ao óxido de titânio e inédito em todo o mundo”, afirma o engenheiro químico João de Brito, gerente de tecnologia da Serrana.
João de Brito relata que foi uma surpresa a utilização do polifosfato de alumínio – um produto conhecido há muito tempo e usado apenas como reagente em laboratório – e do fosfato de alumínio – usado em revestimento de superfície metálica de alto padrão – na obtenção de pigmento. “Esse produto em estado normal é composto por cristais, característica imprópria para a fabricação de tintas”. O produto obtido pela UNICAMP altera essa composição normal, graças à presença de partículas ocas – semelhantes a bolhas – da ordem de milésimos de milímetro, no interior do material. “São partículas brancas, arredondadas, com ar em seu interior, capazes de espalhar luz”, explica o professor Galembeck.
“Quando o feixe de luz entra na partícula, ele encontra um espaço vazio preenchido com ar que reflete em todas as direções as ondas eletromagnéticas que, combinadas, formam a cor branca”. É o mesmo que acontece, por exemplo, num papel branco, onde entre os feixes de celulose existem bolhas de ar que retransmitem a luz. Ou na transparente clara de ovo, que quando agitada para a preparação de um doce se enche de bolhas de ar e fica opaca, exibindo a cor branca. “Na tinta, essas partículas inicialmente abrigam água, mas no momento em que ela vai para a parede, as partículas secam e ficam ocas e cheias de ar”, completa Brito.
Planta piloto
A atual fase do projeto está exigindo da Serrana e da UNICAMP, o empenho em dois campos dedesenvolvimento do produto. O primeiro é a implantação de uma planta piloto de produção do polifosfato de alumínio em escala de 500 kg/dia, ainda na fase experimental. Serão gastos, pela empresa, R$ 150 mil na montagem dessa planta.
O outro campo é o desenvolvimento de mercado para o produto. Equipes da universidade e da Serrana estão percorrendo as seis grandes produtoras de tintas do país, levando o polifosfato para que elas possam testá-lo nos seus processos de fabricação e fazer avaliações de seu desempenho. “Estamos recebendo as críticas e trabalhando naqueles pontos que precisamos melhorar”, diz Brito. Nesse processo, é preciso também ultrapassar as barreiras culturais que cercam qualquer produto novo. “É como mostrar para uma pessoa acostumada a lavar roupa com sabão em pedra que ela pode também usar sabão líquido”, comenta Galembeck.
Segundo ele, o óxido de titânio não será totalmente substituído. “O polifosfato vai compor com o produto tradicional em até 80%, porque hoje ainda é impossível fabricar pigmento branco com alta qualidade sem o óxido de titânio”, diz. Galembeck aponta como uma vantagem do polifosfato sua maior capacidade de resistir à umidade e à luz solar, proporcionando maior proteção de construções. “Num ensaio de envelhecimento natural, pintamos uma parede externa do Instituto de Química, há dois anos, e até agora a tinta apresentou grande durabilidade, sem qualquer problema”. Uma vantagem adicional é a melhor aderência da tinta com polifosfato em alvenaria, concreto e vidro, “além de existir a possibilidade de usá-lo em impermebializantes”.
Outra vantagem dos fosfatos é um menor risco de agressão ao ambiente do que o provocado pelo óxido de titânio. Na produção desse material, feito a partir dos minerais rutilo e anastásio, vários resíduos, como ácido sulfúrico e sulfato de ferro, são frequentemente jogados em rios e no mar próximo a fábrica, provocando um grave problema ambiental. Na produção de materiais fosfatados não existem resíduos danosos ao ambiente. “Um dos resíduos, nesse caso, é o gesso, material usado em construção civil e na composição do cimento”, afirma Galembeck. Além disso, os fosfatados estão presentes na natureza, nos esqueletos dos vertebrados, nos exoesqueletos dos corais e mariscos.
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