Reciclagem de ABS proveniente de lixo eletrônico para fabricação de filamentos para impressão 3D.

Abstract

O avanço tecnológico nas últimas décadas tem impulsionado uma produção acelerada de bens eletrônicos, acompanhada por fenômenos como a obsolescência programada e a intensificação do consumismo. Essas condições, ainda que sustentadas por uma lógica de progresso e inovação, resultam na geração massiva de resíduos eletrônicos, cujo descarte inadequado revela uma contradição central: embora a sociedade usufrua dos avanços materiais, os benefícios são distribuídos de forma desigual, enquanto os impactos ambientais e sociais recaem sobre todos, contribuindo, assim, para a poluição ambiental e para o desperdício de materiais de alta tecnologia. Televisores, lâmpadas LED e equipamentos de TI são exemplos concretos de materiais descartados em larga escala, mesmo sendo compostos por insumos de alto valor agregado, que em outras condições, poderiam manter-se em circulação produtiva. Entre os materiais presentes nesses dispositivos, destaca-se o poli(acrilonitrila-co-butadieno-co-estireno) (ABS), polímero de engenharia amplamente utilizado no setor eletrônico, que é frequentemente destinado a aterros ou exportado como resíduo de baixo valor. Nesse contexto, a reciclagem se apresenta como solução técnica para mitigar os impactos ambientais, mas também possui um papel de resistência às lógicas de desperdício inerentes ao modelo produtivo atual. Diante desse cenário, este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade da reciclagem de ABS proveniente de lixo eletrônico para produção de filamentos 100% reciclados destinados à manufatura aditiva por impressão 3D. Sendo assim, resíduos de ABS derivados de equipamentos eletrônicos foram coletados, segregados, triturados e processados por extrusão para obtenção dos filamentos. As amostras foram caracterizadas por análise dimensional, espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA) e ensaios mecânicos de tração. A pesquisa dividiu os filamentos reciclados de acordo com a cor do resíduo eletrônico usado como fonte (rABS Branco e rABS Preto). O filamento produzido a partir do rABS Branco apresentou diâmetro médio de 1,75 ±0,04 mm, temperatura de transição vítrea (Tg) de 82,29 °C após a extrusão e resistência à tração de 33,35 ±1,01 MPa, superando em 7,68% o filamento comercial de ABS. Em contrapartida, o rABS Preto apresentou diâmetro médio de 1,64 ±0,11 mm, Tg de 81,71 ºC, e menor desempenho mecânico, com resistência à tração de 25,19 ±3,80 MPa, evidenciando a influência da heterogeneidade do resíduo na qualidade do filamento. De modo geral, os resultados indicaram que o reprocessamento não promoveu degradação química adicional significativa no material. Porém, foi possível identificar sinais de degradação prévia decorrente do envelhecimento natural do material. O ABS proveniente de resíduos eletrônicos apresentou potencial para ser reciclado e convertido em filamentos para impressão 3D, contribuindo para a valorização de resíduos e para a redução dos impactos associados ao descarte prematuro de tecnologias ainda funcionais.

Technological advancements in recent decades have driven the accelerated production of electronic goods, accompanied by phenomena such as planned obsolescence and intensified consumerism. Although underpinned by a logic of progress and innovation, these conditions result in the massive generation of electronic waste; its improper disposal reveals a central contradiction: while society enjoys material advancements, the benefits are unevenly distributed, whereas the environmental and social impacts affect everyone, thereby contributing to environmental pollution and the waste of high-tech materials. Televisions, LED lamps, and IT equipment are concrete examples of materials discarded on a large scale, despite being composed of high-value-added inputs that could otherwise remain in productive circulation. Among the materials found in these devices, poly(acrylonitrile butadiene-styrene) (ABS)—an engineering polymer widely used in the electronics sector—stands out; it is frequently sent to landfills or exported as low-value waste. In this context, recycling serves not only as a technical solution to mitigate environmental impacts but also as a form of resistance against the waste-prone logic inherent in the current production model. Given this scenario, this study aimed to evaluate the feasibility of recycling ABS from electronic waste to produce 100% recycled filaments for 3D printing (additive manufacturing). To this end, ABS waste derived from electronic equipment was collected, sorted, shredded, and processed via extrusion to obtain the filaments. The samples were characterized using dimensional analysis, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), and mechanical tensile testing. The study categorized the recycled filaments based on the color of the electronic waste used as the source material (“rABS Branco” and “Black Preto”). The filament produced from rABS Branco exhibited an average diameter of 1.75 ±0.04 mm, a glass transition temperature (Tg) of 82.29 °C post-extrusion, and a tensile strength of 33.35 ±1.01 Mpa, surpassing the commercial ABS filament by 7.68%. In contrast, the rABS Preto filament showed an average diameter of 1.64 ±0.11 mm, Tg of 81.71 ºC, and inferior mechanical performance, with a tensile strength of 25.19 ±3.80 MPa, highlighting the impact of waste heterogeneity on filament quality. Overall, the results indicated that the reprocessing did not cause significant additional chemical degradation of the material; however, signs of prior degradation resulting from the material's natural aging were identified. ABS derived from electronic waste demonstrated potential for recycling and conversion into 3D printing filaments, thereby contributing to waste valorization and the reduction of environmental impacts associated with the premature disposal of still-functional technology.