[email protected] - JOINQUIjoinqui.qui.ufmg.br/2012/download/MC03-2.pdf · Size-exclusion Chromatography (SEC) As partículas da mistura são separadas em função da sua ...
Oct 16, 2018
2
Autolab
Solartron
4 pontas -Jandel Efeito miragem e
microbalança de cristal
de quartzo
Palm sense
UV-visível
3
Misturador de rolos
Equipamentos de Análises térmicas
4
1. RMN
2. UV-Visível
3. Infra-vermelho
4. TG/DSC
5. CG
6. CG-MS
7. HPLC
8. CHN
9. Monssbaüer
10.Pósitron
11.Absorção atômica
12.Difração de Raios-X
1. MEV
2. MET
3. AFM
4. Raman
5. PL
Outros Departamentos/Colaborações
5
6
6. Componentes de uma formulação
7 http://www.plastico.com.br
8
PIGMENTOS: Para dar cor ao polímero.
ESTABILIZADORES: Contra a deterioração por ação de agentes ambientais (Antioxidantes).
ANTIESTÁTICOS: Melhoram a condutividade elétrica, reduzindo o perigo de faísca
Estabilizadores ultra-violeta.
DE ENCHIMENTO: Mais baratos que o polímero, melhoram a resistência e a dureza (1/3 de
um pneu é enchimento de Carbono).
PLASTIFICANTES: Para aumentar a ductilidade e a tenacidade.
Podem liquefazer o polímero se adicionados em excesso (tintas).
RETARDANTES DE INFLAMAÇÃO: Para reduzir a capacidade de inflamação (em roupas e brinquedos)
9
• Lumbrificantes
• Agentes de expansão e espumantes
• Nucleantes
• Modificadores de impacto
• Agentes de reforço
10
• De um modo geral seus custos são menores do que o das resinas puras.
• São introduzidas nos materiais poliméricos para reduzir custos e/ou conferir
propriedades específicas ao material.
• Entram em maior quantidade na formulação do que os outros componentes.
• Também podem conferir cor ou reduzir a transparência do produto.
• Alteram as propriedades de barreira e as propriedades mecânicas do produto.
Ex. talco
http://www.plastico.com.br/plastico/
Piso tendo como base polímero especial (Nitrílico) e
cargas minerais, que conferem boas propriedades de
aderência, resiliência e baixa deformação.
http://www.amazonaspisos.com.br/
11
12
http://www.quimica.com.br
Modificador de impacto
para PVC
.
13
14
PPS
Poli (sulfeto de p-fenileno)
15
Uso de retardantes de chama para
aumentara a segurança
16
Fyrol CEF - Fosfato de tri(2-cloroetila)
Utilizado como retardante de Chama em aplicações como: -Tintas, Selantes; Adesivos e Elastômeros.
- Espumas rígidas e flexíveis de poliuretano bem como tintas e revestimentos em PU.
- Resinas de epóxi e fenólicas
- Retardante de chama auxiliar para espumas de melamina ( alta resistência )
- Acrilatos em geral
- Resinas de poliéster insaturado
Phosflex 41L - Trietil Fosfato Iso propilado- Isopropilfenil difefenil fosfato
- Utilizado como plastificante e retardante de chama para PVC
- Aditivo retardante de chama para tintas e revestimentos
http://chemicalsul.blogspot.com.br
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18
19
20
21
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24
25 http://www.planetaplastico.com.br
High impact polystyrene
ACRILONITRILA-BUTADIENO-ESTIRENO (ABS)
Poli(etileno) de alta densidade
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7.1 Introdução
7.2 Policondensação
7.3 Poliadição
7.4 Grau de polimerização
27
28
29
O monômero é consumido logo nos momentos iniciais,
formando-se dímeros, trímeroc, etc...até que se obtenha
as cadeias poliméricas
Há formação de longas cadeias nos instantes iniciais. Ao longo
de tempo o número de cadeias vai aumentando, porém o
monômero nunca chega a ser completamente consumido.
30
• Utilizando 2 monômeros homofuncionais
• Utilizando 1 monômero heterofuncional
31
1. Crescimento da cadeia só se dá no
centro ativo.
2. O monômero é consumido
uniformemente durante a reação e
nunca se consome totalmente.
3. A Mw varia pouco (formam-se cadeias
de elevada MW rapidamente.
4. Tempos de reação longos, não afetam
Mw.
5. O tempo de vida da cadeia (~1s) e <<
tempo de polimerização.
1. Qualquer espécie molecular pode
reagir.
2. O monômero é consumido
rapidamente no início da reação.
3. Mw varia linearmente com o tempo.
4. Necessidade de tempos de reação
longos para se obter Mw elevados.
5. O tempo de vida da cadeia = tempo
de polimerização.
32
33
A química dos polímeros a serviço da medicina
http://br.sjm.com/
34
O náilon-6 é um exemplo de polímero de condensação,
formado a partir de um monômero com dois grupos funcionais
diferente.
35
Síntese do Nylon-(6,6) por polimerização interfacial.
Dissolve-se 3 ml de cloreto do ácido adípico em 100 ml de
tetracloreto de carbono num copo de 200 ml. Adiciona-se cuidadosamente
sobre esta solução uma outra de 4.4 g de 1,6-diaminohexano e 5 g de
carbonato de sódio anidro em 50 ml de água. Apanha-se com uma pinça o filme
que se forma na interface, puxando continuamente à medida que o cordão de
filme colapsado se vai formando.
C(CH2)4C
O
Cl
O
Cl
n + n H2N(CH2)6NH2 C(CH2)4CNH(CH2)6NH
O O
n
Nylon 66
- n HCl
Bibliografia: 1 – P.W. Morgan e S.L.Kwolek, J. Chem. Ed., 36, 182 (1959)
Vídeos Diversos
Síntese de Nylon
36
Ácido tereftálico Etileno glicol
Tereftalato de etilenoo - poliéster
Imagem MEV de uma fibra de poliester
Poliéster
37
38
39
40
1.Iniciação Geração de espécies reativas
2.Propagação Adição seqüencial de monômeros
3.Terminação Desativação do sítio reativo
Obs. Cada fase tem sua cinética própria!
Reações ocorrem em etapas dependentes uma das outras:
41
Alguns monômeros têm duplas ligações muito reativas.
Iniciadores mais comuns:
• Peróxidos e hidroperóxidos
•Orgânicos (ex. peróxido de benzoíla)
•Inorgânicos (ex. persulfato de potássio)
• Cisão homolítica do peróxido:
42
– É a etapa mais lenta da reação
– Toda energia fornecida à reação é usada na decomposição do iniciador
– Formação do radical monomérico
43
1. Etapa com velocidade alta e constante;
2. Formação do radical polimérico;
3. Se o monômero não for simétrico podem ocorrer as Configurações:
cabeça-cabeça, cabeça-cauda, cauda-cauda.
44
Configurações cabeça-cabeça, cabeça-cauda, cauda-cauda.
45
46
Acoplamento ou combinação
•Encontro de dois radicais poliméricos.
Desproporcionamento
•Transferência de um H da cadeia em rescimento para o sítio ativo.
As cadeias interrompem o crescimento em momentos diferentes,
gerando cadeias com diferentes tamanhos.
47
• Polimerização do Isobutileno por traços de ácidos fortes .
• Inicia em baixas temperaturas em solução de CH2Cl2.
• Ácidos fortes, como HClO4, ou ácido de Lewis contendo traços de água
serve como reagentes de iniciação.
2-metilpropeno
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49
50
Cola Branca = poli(acetato de vinila) + H20
Vídeos diversos
51
Retirado de Química na Cabeça
Alfredo Luis Mateus
Editora UFMG
52
53
• Exemplo de polimerização aniônica:
Poliestireno.
54
1.Ziegler-Natta descobriram iniciadores (catalisadores) que poderiam ser aplicados
a monômeros vinilícos.
2.Catalisadores Ziegler-Natta, normalmente são preparados reagindo um haleto de
metal de transição com um organometálico.
3.Ela é importante porque permite que se faça polímeros de taticidade específica.
4. Envolve um catalisador de metal de transição, e um co-catalizador.
Polímeros produzidos por este método:
Polietileno, polipropileno, álcool polivinílico, poliacetileno, e outros
55
56
1. O monômero se coordena com átomo de Ti.
2. Possivelmente envolve interação entre
elétrons π do monômero e orbital d do metal.
3. Não ocorre ramificação, sempre um grupo
maior vai migrando e a cadeia linearmente vai
crescendo.
57
Polimerização Isotática
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Polimerização Sindiotática
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Poliadição x Policondensação
Polimerização por Adição Polimerização por Condensação
Apenas o monômero e as espécies
propagantes podem reagir entre si.
Quaisquer duas espécies moleculares presentes
no sistema podem reagir.
A polimerização possui no mínimo 3 processos
cinéticos. A polimerização só possui um processo cinético.
A concentração do monômero decresce
gradativamente durante a reação.
O monômero é todo consumido no início da
reação, restando menos de 1% do monômero ao
fim da reação.
A velocidade da reação cresce com o tempo até
alcançar um valor máximo,na qual permanece
constante.
A velocidade da reação é máxima no início e
decresce com o tempo.
Não há grupos funcionais ativos Grupos terminais permanecem ativos.
Polímeros com um alto peso molecular se formam
desde o início da reação, não se modificando com
o tempo.
Um longo tempo reacional é essencial para se
obter um polímero com elevado peso molecular,
que cresce durante a reação.
A composição percentual do polímero é igual ao do
mero que lhe dá origem.
A composição percentual do polímero é diferente
do mero que lhe dá origem.
61
• A polimerização de adição corresponde à maior parte da produção industrial
de polímeros no mundo, composta principalmente de polietileno e polipropileno.
• Esses polímeros são conhecidos como polímeros de alto consumo, “commodities”.
62
Fazendo Cola a Partir de Leite! (Cola de Caseina/proteína)
Você só precisa de:
- leite desnatado
- vinagre
- uma panela que não seja metálica (uma esmaltada serve)
- bicarbonato de sódio
Aqueça meio litro de leite desnatado e adicione seis colheres de sopa de vinagre
aos poucos, misturando constantemente. Quando começar a engrossar,
retire-o do fogo. Continue a mexer até que não haja mais possibilidade do
caldo engrossar. Espere que a substância assente no fundo da panela. Então
coe-a. Adicione 1/2 de copo (60 ml) de água e uma colher de sopa de
bicarbonato de sódio (também pode-se usar borato de sódio). Quando cessar
o borbulhamento, tem-se cola.
http://br.geocities.com/chemicalnet/cola1.htm
63
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65
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Massa MOLAR • Produto de n pelo peso
molecular de cada mero
COMPRIMENTO ESTATÍSTICO
• m=2n
mlL
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GPC Mw
Mn
NiMi
NiMiMw
2
Ni
NiMiMn
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Size-exclusion Chromatography (SEC)
As partículas da mistura são separadas em função da sua
dimensão.
É normalmente aplicado a grandes moléculas ou complexos
macromoleculares.
A técnica é utilizada para a purificação e análise de polímeros sintéticos e
biológicos.
70
Processo de separação de misturas e identificação de seus componentes.
A interação dos componentes da mistura com as duas fases é
influenciado por diferentes forças intermoleculares, interações
eletrostáticas e específicos efeitos de afinidade e
solubilidade.
Passagem de uma mistura através de duas fases:
1. Estacionária (fixa)
2. Móvel
Cromatografia
71
Teoria e método
Coluna cromatográfica
As partículas são permeadas
seletivamente nos poros de
acordo com seu volume
hidrodinâmico.
O tempo que a partícula
gasta para fluir pela
coluna está relacionado a
sua massa molecular.
72
Fase estacionária
Permite classificar os componentes da
mistura por diâmetro molecular.
Fases estacionárias para separação por
exclusão de tamanho.
Ciola,Remolo. Fundamentos de cromatografia a líquido de
alto desempenho. Editora Edgard Blücher. São Paulo 2003
Preparo do solvente
http://www.lna.br/tecno/labo/imagens
/UltrasomDg.jpg
Banho de ultra-som
73
Curva de Calibração
Mark. Bikales. Overberker. Menges.
Encyclopedia of Polymer Science and
Engineering. Volume 10. 1985
74
Sites recomendados - Experimentos
• http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos.html
• http://www.clubedoprofessor.com.br/feiradeciencias/
• http://pcserver.iqm.unicamp.br/~wloh/exp/exps.htm
• http://www.geocities.com/CollegePark/Bookstore/2334/indi
ce.html
• http://www.qmc.ufsc.br/organica/index.html
• http://www.feiradeciencias.com.br/sala21/21_07.asp
• http://br.geocities.com/chemicalnet/experime.htm
• http://br.geocities.com/chemicalnet/polimeros.htm
• http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/exemplar11.html
75
76
77
77
POLUIÇÃO MARINHA
http://www.fotolog.com.br/rede_smile/31364438/
www.planetasustentavel.abril.com.br www.tamar.org.br
78
9. Polímeros e meio ambiente
9.1 Durabilidade
9.2 “Plásticos - Degradação, Biodegradação e Reciclagem:
conseqüências para o Meio Ambiente”
9.3 O mito da oxidegradação
9.4 Tipos de reciclagem de resinas
79
HISTÓRICO DO USO DE MATERIAIS
http://www.ctb.com.pt/?page_id=422
79
O ciclo de materiais é um sistema que
entrelaça recursos naturais e necessidades humanas.
Idade dos
Polímeros
Fonte: Prof. Juan Roa Bretas
80
Fatores ambientais
de desgastes
- Luz solar (ultra violeta)
- Calor (infra-vermelho)
10oC a mais na superfície Vida útil reduzida à metade
- Umidade (enfraquece as ligações internas)
- Orientação e localização
Zona rural X Zona urbana/industrial
- Fadiga Fator mecânicos
de desgastes
81
82
83
83
Meio ambiente
SUSTENTABILIDADE
Desenvolvimento
Fonte: Prof. Juan Roa Bretas
84 http://mocho.weblog.com.pt
DISPOSIÇÃO FINAL • Disposição inadequada gera problemas
ambientais.
84
• Dispor em aterros sanitários é uma solução.
http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/atlas_saneamento/pdfs/mappag59.pdf
Fonte: Prof. Juan Roa Bretas
85
Composição média percentual do lixo urbano no Brasil.
Composição percentual de plásticos presentes no sólido urbano do lixão.
86
Código de reciclagem
para os plásticos
De embalagem mais comuns
87
88
9.2 “Plásticos
Degradação, Biodegradação e Reciclagem:
conseqüências para o Meio Ambiente”
89
Plástico x Petróleo
Somente 4% do petróleo é usado
para a produção do plástico.
7%
Outros
22%
Energia 29%
Transporte
35%
Climatização 4%
Plásticos
3%
Produtos
Químicos
90
São polímeros petroquímicos derivados de fonte não
renovável / fóssil (petróleo).
São 100% recicláveis.
Normalmente este tipo de
polímero não é biodegradável a não ser
quando produzido para essa finalidade.
91
Biodegradação é a degradação causada por
microorganismos presentes no meio ambiente.
Para ocorrer a biodegradação, é necessário a
presença de fatores tais como:
oxigênio, luz, calor,
umidade, manejo contínuo, etc.
92
Jornais ou vegetais que supostamente deveriam se
biodegradar foram encontrados intactos depois de
décadas, por cientistas que pesquisam aterros
sanitários, devido à ausência daquelas variáveis.
93
São polímeros derivados de fontes renováveis,
provenientes basicamente de cultura agrícola,
considerados polímeros naturais renováveis.
Os biopolímeros geralmente são
biodegradáveis ou
compostáveis.
94
Biodegradação: degradação do produto
causada por atividade biológica de ocorrência natural.
Este tipo de degradação é denominado Biodegradação
e pode acontecer de duas formas.
95
Aeróbica: degradação em presença de oxigênio, produzindo gás
carbônico, água e matéria orgânica estabilizada.
É a degradação que ocorre, por exemplo, ao ar livre.
Anaeróbica: degradação em ausência de oxigênio, produzindo
principalmente metano, dióxido de carbono e matéria orgânica
estabilizada.
É a degradação que acontece, por exemplo,
no fundo dos lixões.
96
Plástico que sofre alteração significativa na sua estrutura química
sob condições ambientais específicas.
As alterações resultam na perda de algumas propriedades
(que podem ser medidas por diferentes métodos)
e da aplicação em um período de tempo que determina a
sua classificação.
96
ASTM D 6002 -Standard Guide for Assessing the Compostability of Environmentally Degradable Plastics .
Plásticos BIODEGRADÁVEIS
97
Plástico degradável naturalmente pela ação
de microorganismos, tais como bactérias,
fungos e algas.
97
Plásticos BIODEGRADÁVEIS
ASTM D 6002 -Standard Guide for Assessing the Compostability of Environmentally Degradable Plastics .
ABNT NBR 15448-2:2008 : Embalagens plásticas degradáveis e/ou de fontes renováveis.
Parte 2: Biodegradação e compostagem - Requisitos e métodos de ensaio
98
98
BIODEGRADAÇÃO
• Degradação resulta da ação de microrganismos como:
fungos, bactérias e algas;
Polímeros
Biodegradáveis
Sintéticos Naturais
99
99
Naturais
• Formados durante o ciclo de crescimento de
organismos;
• Síntese envolve reações catalisadas por enzimas e
crescimento de cadeia a partir de monômeros
ativados.
Exemplos:
Polissacarídeos: Formados por unidades de glicose.
Celulose e amido;
Celulose
100
Sintéticos
• PLA, PGA e PGLA: poliésteres usados em suturas
absorvíveis em organismo vivo:
A biodegradação ocorre por hidrólise em meio aquoso.
• PCL: difere pela sua biodegradação, hidrólise
enzimática.
(PCL)
100
(PLA) (PGA) (PGLA)
101
FORMAS DE DEGRADAÇÃO DE POLÍMEROS
• Biodegradação;
• Fotodegradação;
• Degradação mecânica;
• Degradação térmica;
• Degradação oxidativa;
• Degradação hidrolítica.
101 A. Krzan et al. / Polymer Degradation and Stability 91 (2006) 2819
Biomassa; CO2; H2O; CH4
Representação de uma cadeia
polimérica linear (a), ramificada (b) e
com ligações cruzadas (c).
a)
b)
c)
102
• 1- Testes de percepção rápida:
Desenvolvidos em condições mesofílicas (Tentre: 20 - 45 C):
• Determinação do tempo de degradação de materiais e outros
produtos orgânicos;
• A biodegradação é baseada na produção de CO2.
TIPOS DE TESTES SUGERIDOS - ASTM D6002 Rosa, D. S. et al. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 11, nº 2, p. 82-88, 2001
ASTM D 6002 -Standard Guide for Assessing the Compostability of Environmentally Degradable Plastics.
103
103
• 2- Avaliação da biodegradabilidade em escala laboratorial ou piloto:
Objetivos:
• Estabelecer taxas de degradação e variações das propriedades
com ganho de escala.
Principal referência:
ASTM D5338 - 98 (2003).
Modificações na estrutura e propriedades, que podem ser avaliadas por diferentes
métodos: tais como: FTIR; perda de massa ou MEV.
• 3- Testes em escala industrial:
A necessidade de avaliação em escala industrial pode ser reduzida a duas
condições:
• Compostagem;
• Disposição em aterros.
– É necessário conhecer principalmente a tecnologia disponível.
104
104
AVALIAÇÃO DA BIODEGRADABILIDADE
• Métodos:
• ISO 14855 – Biodegradação
aeróbica.
• EN 14045 – desintegração em processo de compostagem.
• EN 13432 – Impacto no processo de compostagem.
ABNT NBR 15448-2:2008 : Embalagens plásticas degradáveis e/ou de fontes renováveis.
Parte 2: Biodegradação e compostagem - Requisitos e métodos de ensaio
• Segundo a NBR15448-2:
– Requisitos: • Biodegradação aeróbica:
Mínimo de 90% do Carbono orgânico
convertido em CO2 em 6 meses
• Desintegração e impacto no processo de compostagem:
Após 12 semanas no máximo 10% da massa seca original deve ficar retida numa peneira de malha de 2mm.
• Qualidade do composto orgânico resultante
105
Processo de Biodegradação que tem como resultado um
composto orgânico e cujo destino final é o solo.
Esse composto final deve atender as legislações vigentes
no país.
http://www.ib.usp.br/coletaseletiva/saudecoletiva/compostagem.htm
•A compostagem é um processo
biológico em que os microrganismos
transformam a matéria orgânica e
que pode ser utilizado como adubo
106
106
Polímeros commodities
• Degradação lenta;
• Matéria prima não renovável;
• Baixo custo;
• Plantas industriais consolidadas;
– Praticamente todos os setores da
indústria.
• Degradação acelerada;
• Matéria prima principalmente
renovável;
• Alto custo;
• Grande interesse de algumas
indústrias:
– Agrícola, farmacêutica,
alimentícia e biomédica.
Polímeros biodegradáveis
107
107
PHB – POLI(3-HIDROXIBUTIRATO)
• O PHB é um poliéster termoplástico de origem microbiana, sintetizado
por diversas bactérias (Alcaligenes eutrophus e Rhodospirillum rubrum)
que ocorrem naturalmente no solo.
• Este é, em muitos casos, o polímero que mais se aproxima de um eco-
material ideal: é obtido de fontes renováveis, é facilmente biodegradado
em solos de compostagem, é biorreabsorvível e biocompatível.
ANTUNES, M.C.M., FELISBERTI, M.I., 2005, “Blends of poly(hydroxybutyrate) and poly(e-caprolactone)
obtained from melting mixture”, Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 15, n.2 (Abr/Jun), pp.134-138.
108
108
O PHB no Brasil • Produção desenvolvida por uma joint venture
entre a Copersucar, o IPT e pelo ICB USP.
• Produção de PHB no Brasil
Condições excepcionalmente favoráveis
PROALCOOL: indústria de açúcar e
álcool, bastante desenvolvida
• A PHB Industrial S/A - criada em 2000
Biocycle®
Opera desde 2005 com uma planta de
capacidade máxima de 60 ton/ano
Europa: US$10-20,00/kg
Brasil: US$2,5-5,00/kg
QUENTAL, A.C.; CARVALHO, F.P.; TADA, E.S.; FELISBERTI, M.I., Quim. Nova, 2010, 33 (2), 438.
SQUIO, C. R.; ARAGÃO, G. M. F.; Quim. Nova, 2004, 27, 615.
109
LIMITAÇÕES PARA O USO DE PHB
Propriedades similares às do polipropileno, sendo
porém, mais duro e quebradiço.
109 VOGELSANGER Jr, N. et al., 2004, Revista Matéria, v. 9, n.4, pp. 370-377.
SINHA RAY, S., BOUSMINA, M., 2005, Prog. Mater. Sci.,v.50, pp. 962-1079. http://www.biocycle.com.br/site.htm
Polímero Temperatura de fusão
/ C
Tg
/ C
Cristalinidade /
%
Alongamento
/ %
Módulo
PHB 169 – 185 3 - 15 55 – 80 4 – 6
iPP 165 – 176 -10 -
10 50 – 70 10 – 400
PHB – biocycle®
– A temperatura de degradação (~200 C) próxima à
de fusão (~170 C) dificulta sua processabilidade;
– Alta cristalinidade que torna o material quebradiço;
– Alta velocidade de degradação;
– Custo.
110 http://mg1.com.br/
111 http://www.redesar.org/tag/oxi-biodegradaveis/
112
O que realmente ocorre é a fragmentação desses
produtos, transformando-os em pequenas partículas.
Os plásticos oxi-degradáveis
não desaparecem na natureza
Oxi-degradação: degradação resultante da oxidação do produto.
113
Qualquer produto, pelo simples fato de ser
biodegradável, se biodegradará em
qualquer condição, até mesmo ao ar livre.
114
- Sacolas de supermercado,
- Para contato com alimentos,
- Cosméticos,
- Fármacos e produtos de higiene.
(Resolução no 105)
(Americanas ASTM D 6400 e ASTM D6868, Européia EN-13432, e Japonesa GreenPla.
Para ser autorizado deve seguir as Normas reconhecidas e aceitas
mundialmente para verificação da biodegradabilidade/compostagem
de embalagens e produtos plásticos.
115
Por se fragmentarem e se dispersarem no ambiente, os plásticos oxi-
degradáveis tornam sua coleta totalmente inviável, podendo
resultar em poluição e em sérios e irreparáveis danos ao meio
ambiente, a curto\médio prazo.
116
Os aditivos oxi-degradáveis causam a
decomposição e a fragmentação do produto e
podem contaminar o meio ambiente, prejudicar o
desempenho das embalagens e ainda aumentar o
potencial de migração de componentes da
embalagem para os alimentos comprometendo a
aprovação do produto quanto aos requisitos da
Resolução 105/99 da Anvisa.
117
Não existe um único produto/material oxi-degradável
ou não que seja a solução para a questão dos
resíduos sólidos, uma vez que todo e qualquer
produto, independentemente de sua natureza,
requer obrigatoriamente sistema de coleta e
gerenciamento de seus resíduos.
118
9.4 Tipos de reciclagem de resinas
Reciclagem Energética
Reciclagem Química
Reciclagem Mecânica
119
• É necessário considerar todas as partes do produto.
119
120
RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA
Recuperação da energia contida nos plásticos pela
combustão, que através da utilização de tecnologia limpa
não causa danos ao meio ambiente.
121
RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA
Alternativa amplamente utilizada em vários países como
Japão, Alemanha, Finlândia, Noruega, Estados Unidos,
Suécia entre outros.
122
Poder calorífico de alguns produtos
RECUPERAÇÃO ENERGÉTICA
British Thermal Unit - BTU "International Steam Table"
1BTU = 1054–1060 joules
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
Vidro Lixo Papel PET Papelão PP-PE Diesel
BTU/Kg
123
Os plásticos tem alto poder energético
fundamental nas usinas para geração de energia elétrica ou
térmica a partir de resíduos sólidos urbanos.
Portanto, oxi-degradá-los é
desperdiçar uma fonte de energia.
124
Na ausência da reciclagem energética
no país, a melhor alternativa hoje é
praticar coleta seletiva e reciclagem
125
Ciclo de transformação de resíduos sólidos
http://www.institutodopvc.org
126
Reciclagem de Plásticos no Brasil
193
Brasil Norte Nordeste Centro- Oeste
Sudeste Sul
Número de municípios brasileiros com serviços de triagem da coleta seletiva do lixo
352
2 19 23
115
127 Maxiquim Consultoria / Metodologia : IBGE
2004 2003 2005
359.133 436.859 455.731
16.5% 17.2% 19.8%
Reciclagem de
Plásticos pós-consumo
128
RECICLAGEM QUÍMICA
Consiste na quebra molecular por aquecimento, transformando
o plástico em óleo e gases, sendo estes novamente utilizados
como matéria-prima na indústria petroquímica.
129
130
HIDROGENAÇÃO: As cadeias são quebradas mediante o tratamento com hidrogênio e
calor, gerando produtos capazes de serem processados em refinarias.
GASEIFICAÇÃO: Os plásticos são aquecidos com ar ou oxigênio, gerando-se gás de
síntese contendo monóxido de carbono e hidrogênio.
QUIMÓLISE: Consiste na quebra parcial ou total dos plásticos em monômeros na
presença de glicol/metanol e água.
PIRÓLISE: É a quebra das moléculas pela ação do calor na ausência de oxigênio.
Este processo gera frações de hidrocarbonetos capazes de serem processados
em refinarias.
131
RECICLAGEM MECÂNICA
Conversão dos resíduos plásticos em grânulos, que podem
ser reutilizados na produção de embalagens, solados, pisos,
mangueiras, componentes de automóveis, fibras etc.
132
RECICLAGEM MECÂNICA
133
A falta de sistemas de coleta seletiva é o principal
gargalo da reciclagem mecânica no Brasil.
A indústria de reciclagem mecânica de plásticos no Brasil
opera com 40% de ociosidade.
O Brasil reciclou em 2005 cerca de 456.000 t, gerou 17.500
empregos diretos e vem crescendo aproximadamente 50.000 t/ano.
carazinho.rs.gov.br
134
Capacidade instalada e quantidade de plástico reciclado no Brasil33
Discriminação 2010 2009
Variação(%)
(2010/2009)
Capacidade instalada (t/ano) 1.477.102 1.417.565 4,2
Quantidade de plástico reciclado 953.097 929.850 2,5
http://www.institutodopvc.org
135
SEPARAÇÃO Separação em uma esteira dos diferentes tipos de
plásticos, de acordo com a identificação ou com o aspecto visual.
Nesta etapa são separados também rótulos de materiais diferentes,
tampas de garrafas e produtos compostos por mais de um tipo de
plástico, embalagens metalizadas, grampos, etc. Por ser uma etapa
geralmente manual, a eficiência depende diretamente da prática das
pessoas que executam esta tarefa. Outro fator determinante da
qualidade é a fonte do material a ser separado, sendo que aquele
oriundo da coleta seletiva é mais limpo em relação ao material
proveniente dos lixões ou aterros.
MOAGEM Após separados os diferentes tipos de plásticos, estes
são moídos e fragmentados em pequenas partes.
136
LAVAGEM Após triturado, o plástico passa por uma etapa de lavagem com água para a
retirada dos contaminantes. É necessário que a água de lavagem receba um tratamento
para a sua reutilização ou emissão como efluente.
AGLUTINAÇÃO Além de completar a secagem, o material é compactado, reduzindo-se
assim o volume que será enviado à extrusora. O atrito dos fragmentos contra a parede
do equipamento rotativo provoca elevação da temperatura, levando à formação de uma
massa plástica. O aglutinador também é utilizado para incorporação de aditivos - como
cargas, pigmentos e lubrificantes.
137
Na saída da extrusora, encontra-se o cabeçote, do qual sai um "espaguete" contínuo,
que é resfriado com água.
EXTRUSÃO: A extrusora funde e torna a massa plástica homogênea.
Em seguida, o "espaguete" é picotado em
um granulador e transformado em pellet
(grãos plásticos).
138
Alguns processos
implantados com sucesso
para a reciclagem de EPS
139
140
Se é um material inerte é facilmente separado e pode ser reciclado;
Se o material é biodegradável, uma vez descartado o processo
biodegradativo dificulta a reciclagem.
140
