Escola de Engenharia de LorenaUSP

Produção Industrial de PolímerosPolicloreto de Vinila, Polietileno, Polipropileno

Aline BormioBruna Alvarenga

Bruno BazioBianca GouvêaCaroline ElizeiFilipe Emerik

Suzanne Leite

Sumário

Introdução............................................................................................................3

1. História do Plástico.........................................................................................3

1.1 Polímeros na Indústria nos anos 90.................................................4

2. O que são Polímeros?.....................................................................................5

3. O Plástico.........................................................................................................6

3.1 Policloreto de Vinila (PVC)...........................................................................7

3.1.1 Produção..........................................................................................8

3.1.2 Principais características do PVC..................................................9

3.1.3 Aplicações do PVC..........................................................................9

3.2 Polipropileno (PP).........................................................................................12

3.2.1 Produção..........................................................................................12

3.2.2 Aplicações........................................................................................13

3.2.3 Propriedades....................................................................................14

3.3 Polietileno (PE)..............................................................................................15

3.3.1 Principais Propriedades..................................................................16

3.3.2 Tipos de Polietileno.........................................................................17

3.3.3 Aplicações........................................................................................18

3.3.4 Polietileno Tereftalato.....................................................................19

4. Plástico no Meio Ambiente.............................................................................20

5. Reciclagem.......................................................................................................22

5.1 Reciclagem do PVC............................................................................23

5.2 Reciclagem do Polipropileno............................................................23

5.3 Processo de reciclagem do PET.......................................................24

5.4 Plástico Verde.....................................................................................25

6. Conclusão........................................................................................................25

7. Referência Bibliográfica.................................................................................26

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Introdução

Hoje em dia, podemos dizer que vivemos na chamada era dos polímeros, uma vez que fica difícil imaginarmos a vida sem os plásticos, borrachas e fibras que nos proporcionam conforto. Os primeiros polímeros sintéticos resultaram da procura de substâncias que reproduzissem as propriedades encontradas nos polímeros naturais. Assim, o desenvolvimento dos polímeros polietileno, polipropileno e policloreto de vinila surgiram dessa ideia e, devido à versatilidade desses materiais, se tornou essencial para a humanidade, sendo impossível eliminar esses produtos do nosso cotidiano. Paralelo a esse alto consumo, surge também a necessidade de descarte desses produtos, que precisa ser feito de maneira correta para que não prejudiquem o meio ambiente, surgindo novas tecnologias e estudos para desenvolvimento desses materiais, como é o caso do plástico verde.

1. História do Plástico

O primeiro acontecimento que levou à descoberta dos plásticos foi o desenvolvimento do sistema de vulcanização, por Charles Goodyear, em 1839, adicionando enxofre à borracha bruta. A borracha tornava-se mais resistente ao calor. O segundo passo foi a criação da nitroceluloide, em 1846 por Christian Schönbein, com a adição de ácido sulfúrico e ácido nítrico ao algodão. A nitroceluloide era altamente explosiva e passou a ser utilizada como alternativa à pólvora.

Por volta de 1860 o inglês Alexandre Pakers iniciou seus estudos com o nitrato de celulosa, um tipo de resina que ganhou o nome de "Parkesina". O material era utilizado em estado sólido e tinha como características principais: flexibilidade, resistência à água, cor opaca e fácil pintura.

No ano de 1862, o tipógrafo americano John Wesle Hyatt (1837-1920) soube de um concurso em Albany, no estado de Nova York (EUA), lançado pela empresa Phelan and Collander, que produzia bolas de bilhar. Quem fosse capaz de desenvolver um material que pudesse substituir o marfim, que estava ficando raro na fabricação das bolas de bilhar, ganharia dez mil dólares. A partir disso, Hyatt começou a pesquisa do marfim artificial ou qualquer novo material que pudesse satisfazer as expectativas da empresa. Hyatt obteve sucesso em 1870, aperfeiçoando a celulóide - uma versão comercial do nitrato de celulosa com adição de piroxilina, cânfora, álcool, polpa de papel e serragem. Nasceu, então, a primeira matéria plástica artificial. Neste mesmo ano foi inaugurada a primeira fábrica da nova matéria-prima, batizada de Albany Dental Plate Company, nome que provém do fato de a celulóide ter sido utilizada primeiramente por dentistas.

Em 1920, Hermann Staudinger iniciou seus estudos teóricos de estrutura e propriedade dos polímeros naturais (celulosa e isoprene) e sintéticos. Staudinger mostrou que os polímeros são constituídos de moléculas em forma de longas cadeias formadas a partir de moléculas menores, por meio da polimerização. Anteriormente, se acreditava que os plásticos eram compostos de anéis de

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moléculas ligados. Porém, as teorias de Staudinger não foram bem aceitas por todos os cientistas e a discussão continuou durante os anos 20.

Por volta dos anos 30 nasceu o poliestireno, que tem como material base o eteno e o benzeno, mas sua produção comercial só foi iniciada em 1936, na Alemanha.

Em 1949 foi inaugurada a primeira fábrica de poliestireno, a Bakol S.A, em São Paulo. Logo foi iniciada a produção comercial do poliestireno de alto impacto.

Depois da descoberta do poliestireno, polietileno, PVC, poliamidas (Nylon) e poliéster, o conhecimento dos mecanismos de polimerização contribuiu, nos últimos anos, para o nascimento de outros materiais plásticos com características físico-mecânicas e de alta resistência ao calor, os chamados tecnopolímeros ou polímeros para engenharia.

A partir de 1945, as matérias-primas plásticas entraram com tudo na casa das pessoas, independentemente de condição social. Foi um fenômeno, pois, na época, o aço predominava. A substituição progressiva dos materiais tradicionais pelas novas substâncias sintéticas mudou o conceito de forma, ergonomia e utilidade dos objetos que o homem estava acostumado a manusear em seu dia-a-dia. Com a introdução do plástico no mercado mundial, novas demandas foram surgindo, como produtos descartáveis, artigos para o lazer, eletroeletrônicos entre outros. No setor de eletrodomésticos, por exemplo, a utilização do plástico está em constante crescimento e evolução. Nos dias de hoje, o plástico é considerado essencial para o progresso da humanidade. O aperfeiçoamento das tecnologias de transformação acompanha, na mesma intensidade, a história dos polímeros. Há também os polímeros biológicos que fundamentam a existência da vida, e existem desde o surgimento da primeira célula na superfície da terra. Os polímeros naturais têm sido empregados pelo homem desde os mais remotos tempos: asfalto era utilizado em tempos pré-bíblicos; âmbar já era conhecido pelos gregos e a goma pelos romanos. Os polímeros sintéticos, porém, somente surgiram no último século. Hoje, mesmo roupas e demais vestimentas são feitas com fibras poliméricas sintéticas. Roupas especiais, como o uniforme de astronautas, vestes dos corredores de fórmula 1 e roupas de mergulho submarino também são produzidas com polímeros especiais, que possuem as propriedades desejadas, em cada caso.

1.1 Polímeros na Indústria nos anos 90

Em termos de produção mundial, a situação do Brasil quanto à produção industrial de polímeros tem sido bastante destacada. Dados colhidos em 1984 mostram que, em relação a borrachas, o Brasil já fabricava 3 diferentes polímeros sintéticos (polibutadieno, BR, copolímero de butadieno e estireno, SBR, copolímero de butadieno e acrilonitrila, NBR), além da borracha natural, extraída da seringueira, Hevea brasiliensis. Estes elastômeros sintéticos eram produzidos em instalações industriais com 263.000 toneladas de capacidade instalada, nos Estados de Pernambuco e Rio de Janeiro. Quanto aos termoplásticos, eram produzidos no país 11 diferentes polímeros: polietileno de alta densidade, HDPE, polietileno de baixa densidade, LDPE, polipropileno, PP, poliestireno, PS, poli(cloreto de vinila), PVC, poli(acetato de vinila), PVAc, poliacrilatos,

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poli(metacrilato de metila), PMMA, terpolímero de acrilonitrila, butadieno e estireno, ABS, policarbonato, PC, e acetato de celulose, CAc. O total de capacidade instalada era de 1.765.000 toneladas, distribuídas em empresas localizadas em diversos Estados do país: São Paulo, Bahia, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, Paraná, Santa Catarina, Minas Gerais e Paraíba. Em relação aos polímeros termorrígidos, também em 1985, havia no país a fabricação de 7 tipos diferentes: resina fenólica, PR, resina ureica, UR, resina melamínica, MR, poliuretano, UR, poliéster insaturado, PPPM, resina alquídica, resina epoxídica, ER. A capacidade instalada era de 498.000 toneladas, e as fábricas se encontravam nos seguintes Estados: São Paulo, Bahia, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro e Pernambuco. No setor de fibras sintéticas, o país produzia em 1986 6 tipos de polímero: poliacrilonitrila, PAN, policaprolactama. PA 6, poli(adipato de hexametileno), PA 66, poli(tereftalato de etileno), PET, acetato de celulose, CAc, e celulose regenerada, RC. As instalações fabris possuíam 331.000 toneladas de capacidade instalada, espalhada em vários Estados da Federação: São Paulo, Bahia, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Pernambuco e Paraíba.

Este era o quadro promissor que o país exibia em 1986, motivo pelo qual era grande o respeito ao nosso parque industrial de polímeros, do qual muito se orgulhavam os brasileiros.

Na atualidade a principal modificação foi no campo das borrachas, em que 2 novos tipos foram produzidos: o copolímero em bloco de butadieno e estireno, do tipo SBS, e o terpolímero de etileno, propileno e dieno não-conjugado, EPDM. Nos plásticos, novas tecnologias foram implantadas, especialmente dentre os termoplásticos do tipo commodities. Dentre as fibras, o polímero PA-66 deixou de ser fabricado no país.

2. O que são Polímeros?

Polímeros são materiais que apresentam em sua estrutura molecular unidades relativamente simples que se repetem, ligadas entre si por ligações covalentes do tipo sp3 (13C-12C; 13C-13C; 14C-12C;...). Este tipo de ligação favorece uma grande estabilidade físicoquímica, formando longas cadeias e, portanto, resultando em compostos de alta massa molecular. Essas unidades que se repetem são conhecidas como meros ou unidades monoméricas. No entanto, existem polímeros que não possuem massa molecular muito elevada. Esses polímeros são chamados oligômeros. Para os polímeros que realmente possuem alta massa molecular (da ordem de 103 a 106 g/mol), usa-se a expressão alto polímero (high polymer). O termo polímero vem do grego e quer dizer muitas partes, já o termo oligômero, também do grego, significa poucas partes.

Os polímeros, diferentemente das substâncias químicas de baixa massa molecular, são produtos heterogêneos, pois podem possuir uma mistura de moléculas de diferentes massas moleculares, apresentando, portanto, polimolecularidade.

O número de meros na cadeia polimérica é chamado grau de polimerização. Por via de regra, é simbolizado pela letra n. O produto do grau de polimerização n e da massa molecular da unidade monomérica Mu é a massa molecular do polímero, como indica a equação abaixo:

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M pol = n*Mu

Quando existem tipos diferentes de meros na composição do polímero, este é designado copolímero. Se, no entanto, existirem três meros formando o polímero, pode-se chamá-lo de terpolímero. Já os polímeros que possuem somente um tipo de mero, podem ser chamados de homopolímeros. Os polímeros são produzidos sinteticamente através da reação de polimerização de seus monômeros. Um dos métodos mais utilizados, nas indústrias, para a produção de polímeros de vinilas é a polimerização em emulsão. Este processo envolve uma emulsão estável de água, monômeros dos polímeros, e um surfactante (sabão ou detergente) como o agente emulsificante. Os surfactantes formam micelas, que dissolvem os monômeros, geralmente hidrofóbicos. Os iniciadores de radicais livres, quando jogados na fase aquosa, também migram para a fase micelar, iniciando a polimerização. As vantagens deste método incluem o baixo consumo de energia (a reação pode ser feita mesmo na temperatura ambiente) e a obtenção de polímeros com grande massa molar. A maior desvantagem é que a formulação é relativamente complexa se comparada com os outros métodos, e requer uma etapa de purificação do polímero que, algumas vezes, pode ser problemática. Nas indústrias, os polímeros e/ou copolímeros podem ser misturados, obtendo-se Blendas Poliméricas. Quando miscíveis, as propriedades das blendas derivam das propriedades dos polímeros individuais, embora uma ação sinérgica pode vir a ocorrer. De acordo com a aplicação, podem-se preparar diferentes blendas, de distintas composições, resultando em polímeros com diferentes propriedades físico-químicas.

Produtos industriais incluem homopolímeros, copolímeros, blendas homogêneas e blendas heterogêneas.

3. O Plástico

A origem da palavra plástico vem do grego plastikós, que significa adequado à moldagem. Plásticos são materiais formados pela união de grandes cadeias moleculares chamadas polímeros que, por sua vez, são formadas por moléculas menores denominadas monômeros, a esse processo químico dá-se o nome de polimerização.

Os polímeros podem ser naturais ou sintéticos, sendo polímeros naturais: algodão, madeira, cabelos, chifre de boi, látex, entre outros, que são comuns em plantas e animais, e polímeros sintéticos os plásticos, obtidos por meio de reações químicas.

O tamanho e estrutura da molécula do polímero determinam as propriedades do material plástico. Os polímeros dividem-se em:

Termoplásticos

São plásticos que não sofrem alterações na sua estrutura química durante o aquecimento e que podem ser novamente fundidos após o resfriamento. Exemplos: prolipropileno (PP), polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno de

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baixa densidade (PEBD), polietileno tereftalato (PET), poliestireno (PS), policloreto de vinila (PVC) etc.

Termofixos

São aqueles que não fundem com o reaquecimento. Exemplos: resinas fenólicas, epóxi, poliuretanos, poliéster. As resinas poliésteres constituem a família de polímeros resultantes da condensação de ácidos carboxílicos com glicóis, sendo classificados como resinas saturadas ou insaturadas, dependendo da cadeia molecular resultante.

3.1 Policloreto de Vinila (PVC)

O primeiro passo para obtenção do PVC se deu com a descoberta do MVC (Monocloreto de Vinila), no ano de 1835, por Justus von Liebig. Essa descoberta se fez por meio da reação do Dicloroetileno com Hidróxido de Potássio em solução alcoólica. Em 1860, foi registrado o primeiro relato da polimerização autêntica de um haleto de vinila que foi feito por August W. Hoffman. O químico notou a mudança do brometo de vinila para uma massa esbranquiçada sem mudança composicional. A partir desse momento, ocorreram novas descobertas e incrementos de processos, que levaram à origem do Policloreto de Vinila. Isso aconteceu em 1872, quando E. Baumann detalhou a mudança do MVC introduzida pela luz para um produto sólido branco, que no início imaginou ser um isômero do monômero. As propriedades dessa substância, descrita pelo químico, coincidem com as propriedades apresentadas pelo PVC. E assim, foi feito o primeiro registro da polimerização do MVC e da obtenção do PVC.

Fritz Klatte descobriu, em 1912, o procedimento básico para a produção comercial do PVC. Klatte descobriu os meios para a produção do MVC por intermédio da chamada rota do acetileno, pela reação desse gás com cloreto de hidrogênio. Em 1915, Klatte descobriu a polimerização do MVC via radicais livres, por meio de indicadores tipo peróxidos orgânicos. Em 1926, o pesquisador da B. F. Goodrich W. Semon descobriu que misturando o PVC com tricresil fosfato ou dibutil ftalato - hoje conhecidos como plastificantes -, era possível processá-los e torná-los altamente flexível, com aspecto “borrachoso” inventando o primeiro elastômero termoplástico. Isso foi de extrema importância para o recobrimento de fios e cabos elétricos, durante a crise da borracha ocorrida ao longo da segunda Guerra Mundial, com aplicação neste segmento até os dias de hoje.

Na década de 20, nos Estados Unidos, ocorreu a primeira produção comercial do PVC e, posteriormente, países Europeus, como Alemanha e Inglaterra, também passaram a industrializar esse material. A produção comercial no Brasil data dos anos 50. Atualmente, o PVC é o segundo termoplástico mais consumido em todo o mundo. Os Estados Unidos e a Europa Ocidental são os maiores consumidores de resina de PVC no mundo, e o Brasil é o responsável pelo consumo de cerca de 2,5% da demanda mundial.

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3.1.1 Produção

O PVC, que é uma resina termoplástica, é produzido quando as moléculas de cloreto de vinila se associam, formando cadeias de macromoléculas. Este processo é chamado de polimerização e pode ser realizado de várias maneiras. Os dois principais processos de obtenção do PVC são a polimerização em suspensão e a polimerização em emulsão. Ambos usam um processo semi-contínuo, em que os reatores são alimentados com o monômero cloreto de vinila (MVC), aditivos e catalisadores. A reação de polimerização ocorre em meio aquoso. As diferenças entre os processos de suspensão e emulsão se manifestam no tamanho e nas características dos grãos de PVC obtidos. O PVC obtido por estes processos é utilizado segundo as aplicações e os resultados que se desejam obter com o PVC. Após o término da reação, os reatores são esvaziados e a mistura de água e PVC é separada do monômero que não reagiu. O PVC é centrifugado, secado, peneirado e embalado. A água é reciclada ou tratada na unidade de tratamento de efluentes. Como o MVC tem propriedades tóxicas, é muito importante que ele não seja liberado para a atmosfera nem permaneça no produto. Por esta razão, várias etapas do processo e as características dos equipamentos onde ele ocorre foram concebidas para evitar tais perdas. Isso permite que as resinas contenham menos de 1g de MVC por tonelada de PVC.

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Fluxograma do processo

3.1.2 Principais características do PVC

Leve (1,4 g/cm3), o que facilita seu manuseio e aplicação; Resistente à ação de fungos, bactérias, insetos e roedores; Resistente à maioria dos reagentes químicos; Bom isolante térmico, elétrico e acústico; Sólido e resistente a choques; Impermeável a gases e líquidos; Resistente às intempéries (sol, chuva, vento e maresia); Durável: sua vida útil em construções é superior a 50 anos; Não propaga chamas: é auto-extinguível; Versátil e ambientalmente correto; Reciclável e reciclado; Fabricado com baixo consumo de energia.

3.1.3 Aplicações do PVC

O que faz o PVC ser tão importante para a humanidade são suas propriedades, características e a sua relação custo/beneficio. Combinados, esses aspectos revelam suas potencialidades de aplicação.

O PVC é largamente utilizado tanto na área médica e alimentícia quanto na construção civil, embalagens, calçados, brinquedos, fios e cabos, revestimentos, indústria automobilística, etc., onde sua presença tem se mostrado tão necessária

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quanto indispensável. Isto tudo pelo fato do PVC ser um plástico versátil, resistente, impermeável, durável, inócuo e 100% reciclável; não se corrói, é isolante térmico e acústico e não propaga fogo.

O PVC pode ser rígido ou flexível, opaco ou transparente, brilhante ou fosco, colorido ou não. Estas características são obtidas com a utilização de plastificantes, estabilizantes térmicos, pigmentos, entre outros aditivos, usados na formulação do PVC. Após formulado, obtém-se os compostos de PVC que são utilizados na fabricação de uma série de produtos, tais como:

Produtos médico-hospitalaresEmbalagens para medicamentos, bolsas de sangue (sendo o material que

melhor conserva o sangue), tubos para transfusão e hemodiálise, artigos cirúrgicos, além de pisos de salas onde é indispensável o alto índice de higiene;

JanelasOferecem excelente resistência às mudanças de clima e à passagem dos

anos, mesmo em ambientes corrosivos (por exemplo, beira-mar), em áreas rurais ou urbanas;

Pisos e revestimentos de paredes: peças decorativas, resistentes e facilmente laváveis;

Brinquedos e artigos infláveis

Bolas, bóias, colchões e barcos, etc.;

Artigos escolaresFacilmente moldados, têm grade variedade de aspectos (cor, brilho,

transparência) e baixo custo;

EmbalagensUsadas para acondicionar alimentos, protegendo-os contra umidade e

bactérias. Estas embalagens são impermeáveis ao oxigênio e ao vapor, dispensando, assim, o uso de conservantes, preservando o aroma;

Tecidos espalmados decorativos e técnicosUsados principalmente para móveis, vestuários, malas e bolsas;

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Garrafas para água mineralLeves e transparentes;

Estruturas de computadores, assim como peças técnicas destinadas à indústria eletrônica;

AutomóveisAplicado a revestimento de interiores devido à sua facilidade de moldagem

e de manutenção;

Tubos e conexõesUtilizados na canalização de água (potável ou não) e esgotos, pois são

resistentes e facilmente transportados e manipulados graças ao seu baixo peso. No caso da água potável evita contaminações externas e previne perdas por vazamento, devido à fácil e eficiente soldagem entre os tubos e as conexões. Também são muito utilizados em sistemas de irrigação, de redes subterrâneas e de superfícies a tubulações e filtros para poços profundos e minas, além de redes de drenagem agrícolas e de estradas;

MangueirasSão flexíveis, transparentes e coloridas;

LaminadosUtilizados para embelezar e melhorar painéis de madeira e metal. Resistem

bem ao tempo, aos raios ultravioletas, à corrosão e à abrasão;

Laminados impermeáveisUtilizados em piscinas, túneis, tetos, etc e também para a

impermeabilização de aterros sanitários, protegendo o solo e lençóis freáticos.

Frascos para acondicionar cosméticos e produtos domésticosPor sua impermeabilidade e resistência a produtos químicos e ótima

relação custo benefícios na hora da troca de moldes, além de facilitar o design;

Móveis de jardimTêm grande resistência às variações climáticas e são de fácil manutenção.

O PVC na construção civil e arquiteturaEsses são segmentos que são responsáveis pelo consumo de mais de 60%

do mercado brasileiro do PVC. No mundo o percentual se mantém similar. Versatilidade, facilidade de design, durabilidade, baixa manutenção, são algumas das características que fazem com que o PVC conquiste cada vez mais espaço em edificações e obras públicas. Pode ser utilizado em: Calhas, eletrodutos, esquadrias, portas e janelas, recobrimentos de fios, cabos elétricos, forros e divisórias, galpões infláveis e estruturados, mantas de impermeabilização, persianas e venezianas, pisos, revestimento de piscinas, redes de distribuição de

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água potável domiciliar e pública, redes de saneamento básico domiciliar e público, revestimento de paredes (papel de parede).

O seu maior uso é na construção civil, segmento que necessita de produtos competitivos, econômicos energeticamente e de longa vida útil. O ciclo de vida útil dos produtos de PVC varia de 15 a 100 anos, sendo a média superior a 60 anos.Na área médica, onde é utilizado há várias décadas, não existe produto melhor e mais seguro para ser usado em bolsas de sangue e soro, tubos endotraqueais, catéteres cardiovasculares, entre várias outras aplicações. Essas são algumas das razões pelas quais o PVC terá um futuro duradouro, pois dadas as suas mais variadas aplicações e onipresença no cotidiano das pessoas, tornou-se um produto indispensável à vida contemporânea.

3.2 Polipropileno (PP)

O polipropileno origina-se de uma resina termoplástica produzida a partir do gás propileno que é um subproduto da refinação do petróleo. Em seu estado natural, a resina é semitranslúcida e leitosa e de excelente coloração, podendo posteriormente ser aditivado ou pigmentado. Este produto é usado em casos em que é necessária uma maior resistência química. Uma das vantagens é que pode ser soldado, permitindo a fabricação de tanques e conexões.

O polipropileno é um dos plásticos de maior venda e que mostra a maior taxa de crescimento anual no mundo, devido às suas excepcionais propriedades e versatilidade de aplicação e uso.

Uma das propriedades mais importantes deste composto é a capacidade de ser esticado, um dos processos para isso é forçar o polímero derretido através de orifícios pequenos de forma que se obtenham fios elásticos. Esses fios podem ser usados para fabricar pelúcias para cobertores, cerdas para tapetes, estofados, artigos esportivos e até roupas de baixo.

3.2.1 Produção

O polipropileno é um termoplástico semicristalino, produzido através da polimerização do monômero propeno, usando um catalisador estereoespecífico formando cadeias longas. As macromoléculas de polipropileno podem conter milhares de unidades monoméricas. O termo estereoespecífico do catalisador se refere à característica de controlar a posição do grupo metila na cadeia polimérica de forma ordenada.

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A maioria dos polipropilenos é produzida por moldagens, por injeção, por sopro ou extrusão, a partir de compostos reforçados e sem reforços. Outros processos aplicáveis aos polipropilenos são a moldagem de espumas padronizadas reforçadas com fibra de vidro. Tanto as resinas destinadas a moldagens quanto destinadas para extrusões podem ser pigmentadas através de qualquer processo convencional respectivo.

A maior parte do polipropileno comercial é do tipo "isotático", em que a maioria das unidades de propeno está com a "cabeça" unida à "cauda", formando uma cadeia com todos os grupos metila orientados para o mesmo lado. Esta estrutura estereorregular favorece o desenvolvimento de regiões cristalinas, que, dependendo das condições de processamento, permite obter uma cristalinidade entre 40 e 70%.

3.2.2 Aplicações

Extrusão

Processo de transformação de termoplásticos que consiste em empurrar o material a ser moldado através de uma matriz de extrusão.

Os materiais plásticos são misturados conforme o produto final a ser fabricado, e colocados na extrusora que irá empurrá-los até a matriz de extrusão.

A extrusora é uma máquina que, como princípio geral, possuí uma entrada de material chamada de funil de alimentação, vindo em seguida um corpo formado por um cilindro, dentro do qual gira um parafuso sem fim e uma cabeça que serve de suporte para a matriz de extrusão.

O polipropileno é usado neste processo de transformação para fabricação de filmes e chapas. Na fabricação de chapas é utilizada uma extrusora semelhante à utilizada no poliestireno.

O filme de polipropileno extrusado pode ser empregado diretamente para embalagens em geral, mas também é muito empregado na confecção de fios descontínuos ou contínuos, que serão utilizados para confecção de tecidos em polipropileno, empregado em tapetes e revestimento de móveis.

Sopro

O polipropileno é largamente utilizado neste processo para fabricação de recipientes para xampus e outros produtos domésticos. A principal utilização deste

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processo se encontra na fabricação de garrafas e recipientes plásticos, que é o principal mercado do sopro.

O polímero fundido proveniente de uma extrusora é expulso de uma fenda onde está o molde do recipiente a ser utilizado. Neste momento, um fluxo de ar previamente dimensionado é 'soprado' para dentro do molde hermeticamente fechado, fazendo com que o polímero assuma a forma do mesmo.

Uma vez em contato com a parede fria do molde o plástico se solidifica e se ajusta a todas as paredes do mesmo, então o molde é aberto e a garrafa amoldada é retirada ou expulsa.

Existem diversos tipos de máquinas de sopro, com diferenciações entre o tipo de recipiente e o volume de produção.

Injeção

O Polipropileno é muito utilizado neste processo para fabricação de recipientes de armazenagem líquida, e objetos em geral, dada a sua grande transparência.

A injeção é um processo de moldagem de materiais plásticos (termoplásticos e termofixos) onde o material é fluidificado por aquecimento, e a seguir injetado em um molde de uma ou mais partes.

Na injetora existe um conjunto denominado de rosca-pistão, onde o plástico é fluidificado para ser injetado no molde. A cavidade do molde é essencialmente o negativo da peça a ser produzida. A cavidade se enche de plástico sob grande pressão e sofre um resfriamento, indo para o estado sólido quando finalmente a peça é expulsa da cavidade, resultando no produto final.

As pressões aplicadas neste processo podem variar de 5000 a 20.000 psi, e por este motivo, o molde é seguro e fechado durante a injeção e resfriamento, com forças medidas em toneladas.

Este processo permite produzir peças com uma grande precisão com tolerâncias de medidas muito pequenas.

Esta precisão é alcançada com a elaboração de moldes específicos e utilizando-se o plástico adequado ao produto que se deseja produzir.

Normalmente estes moldes são fabricados em aço endurecido, com um ciclo de produção alto, ou em alumínio, ou em outros materiais quando o ciclo de produção não for grande.

Por este motivo torna-se um processo caro quando a quantidade de peças não for grande, só ficando viável quando se produz uma grande quantidade de peças que compense os custos do molde.

3.2.3 Propriedades

O Polipropileno apresenta as seguintes propriedades:

Baixo custo; Elevada resistência química e a solventes; Fácil moldagem;

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Fácil coloração; Alta resistência à fratura por flexão ou fadiga; Boa resistência ao impacto acima de 15 °C; Boa estabilidade térmica; Maior sensibilidade à luz UV e agentes de oxidação, sofrendo degradação

com maior facilidade.

3.3 Polietileno (PE)

O polietileno de baixa densidade - PEBD foi o precursor da família de polietilenos, tendo sido obtido acidentalmente durante uma experiência do Dr. A. Michels, da ICI (Imperial Chemical Industrial Ltda.), em 1933, quando pressurizava uma bomba a 3.000 atm e ocorreu um vazamento. Tentando retornar à pressão original, ele adicionou mais etileno ao sistema e notou a presença de um pó (polietileno). Foi constatado posteriormente que o oxigênio havia catalisado a reação. A ICI foi a pioneira na produção comercial do PEBD, em 1939, empregando o processo de polimerização na fase gasosa, a altas temperaturas (cerca de 300ºC) e pressões muito elevadas. Em intervalos de aproximadamente 20 anos, foram surgindo inovações na família das poliolefinas. Assim, em 1955 foi produzido pela primeira vez o polietileno de alta densidade - PEAD com os catalisadores organometálicos de Ziegler-Natta, empregando processo de polimerização na fase líquida, a temperaturas mais baixas e pressões próximas à pressão atmosférica. Na década de 70, a Union Carbide introduziu o polietileno linear de baixa densidade - PELBD utilizando tecnologia própria de fase gasosa. Nos anos 90, a Dow lançou os plastômeros poliolefínicos e os polietilenos produzidos pela tecnologia Insite de catálise metalocênica. Os polietilenos podem ser lineares ou ramificados, homo ou copolímeros. No caso dos copolímeros, o outro comonômero pode ser um alceno como o propeno, buteno, hexeno ou octeno; ou um composto com um grupo funcional polar como o acetato de vinila (formando o EVA), ácido acrílico (formando o EAA), etil acrilato (EEAA) ou metil acrilato (EMAA), etc.

A estrutura básica do polietileno é (-CH2-)n, com ramificações, ou cadeias laterais, em maior ou menor quantidade. O grau de ramificação e o comprimento destas cadeias laterais exercem influência considerável sobre as características do material, uma vez que são obstáculos à formação de cristais. Quanto menor o grau de ramificação das cadeias poliméricas, maior a cristalinidade e, conseqüentemente, maior a densidade. O comprimento, a quantidade e o grau de ramificação dependem do processo de polimerização e do comonômero utilizado.

Durante o resfriamento do polímero, o polietileno tende a se cristalizar. Entretanto, esta cristalização não é completa, havendo formação de cristais imperfeitos, os cristalitos, rodeados pelo restante do material que se solidificou no estado amorfo. A fração cristalina apresenta maior densidade e é a responsável pela resistência do material. A parte amorfa, por sua vez, contribui para a elasticidade, maciez e flexibilidade do material. As propriedades ideais da grade de polietileno para cada aplicação específica dependem do balanço adequado destas características. Para tanto, é necessário controlar a estrutura molecular do

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polietileno, o que passou a ser possível com a evolução do processo de polimerização. O polietileno de baixa densidade - PEBD é obtido em condições de alta pressão e alta temperatura por um processo de polimerização por radicais livres. A polimerização aleatória do etileno nessas condições produz um polímero ramificado que, na realidade, é uma mistura de longas moléculas com cadeia principal de diferentes tamanhos, ramificações de comprimentos variados e ramificações secundárias. Estes polietilenos ramificados têm menor cristalinidade (entre 40 a 60%) e densidade variando de 0,910 a 0,940g/cm3. Comonômeros como propileno e hexeno são normalmente usados nas reações para auxiliar o controle do peso molecular. Grande variedade de polietilenos ramificados são disponíveis, com propriedades dependentes das condições de reação e do tipo e quantidade de comonômero.

Diagrama da família dos polímeros baseados no monômero etileno:

3.3.1 Principais propriedades

Baixo custo, elevada resistência química, elevada resistência a solventes, baixo coeficiente de atrito, macio e flexível, fácil processamento, excelentes propriedades isolantes, baixa permeabilidade à água, atóxico, inodoro.

3.3.2 Tipos de Polietileno

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Há quatro tipos básicos de polietileno com representatividade comercial:

Polietileno de Baixa Densidade (PEBD)

O PEBD é a versão mais leve e flexível do PE. É um material de boa dureza, elevada resistência química, boas propriedades elétricas, impermeável, facilmente processável, transparente, atóxico e inerte.

O PEBD encontra um bom campo de atuação pelo processo de sopro. É utilizado basicamente em filmes, laminados, recipientes, embalagens, brinquedos, isolamento de fios elétricos, bolsas e sacolas de todo tipo, garrafas térmicas e outros produtos térmicos, frascos, mangueiras para água, utilidades domésticas, ampolas de soro, etc.

Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL)

Quando comparado ao PEBD, possui propriedades mecânicas ligeiramente superiores em termos de resistência mecânica. Seu custo de fabricação é menor.

Recomenda-se o PEBDL para aplicação em embalagens de alimentos, bolsas de gelo, utensílios domésticos, canos e tubos.

Polietileno de Alta Densidade (PEAD):

É um plástico rígido, resistente à tração, tensão, compressão e com moderada resistência ao impacto. É resistente a altas temperaturas, possui baixa densidade em comparação com metais e outros materiais, é impermeável, inerte (ao conteúdo), apresenta baixa reatividade, é atóxico e possui pouca estabilidade dimensional.

O PEAD é utilizado em recipientes, garrafas, frascos, filmes, brinquedos, materiais hospitalares, tubos para distribuição de água e gás, tanques de combustível automotivos, bolsas para supermercados, caixotes para peixes, refrigerantes e cervejas. Também é usado para recobrir lagoas, canais, fossas de neutralização, contra-tanques, tanques de água, lagoas artificiais, etc.

Quando comparado ao PEBD, tem resistência ao stress cracking, maior brilho, maior rigidez e menor permeabilidade a gases para uma mesma densidade.

Polietileno de média densidade (PEMD)

O polietileno de média densidade possui propriedades intermediárias entre o PEAD e o PEBD. O PEMD é um polímero termoplástico parcialmente cristalino, cujo uso tem crescido bastante em aplicações de engenharia, como em tubos plásticos para sistemas de distribuição de água e de gás.

O polietileno é usado para diferentes tipos de produtos finais, e para cada um deles são utilizados processos diferentes. Entre os mais comuns, estão:

- Extrusão: Película, cabos, fios, tubulações.- Moldagem por injeção: Partes em terceira dimensão com formas complexas

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- Injeção e sopro: Garrafas de tamanhos diferentes- Extrusão e sopro: Bolsas ou tubos de calibre fino- Extrusão e sopro de corpos ocos: Garrafas de tamanhos diferentes- Rotomoldagem: Depósitos e formas ocas de grandes dimensões

3.3.3 Aplicações

Agricultura e Construção Civil

Os tubos e conduites são empregados largamente na construção dentro das instalações elétricas e materiais de acabamento elétrico. Sua flexibilidade é a principal característica. É muito importante para este emprego, pois permite pequenas curvas sem o auxílio de peças adicionais, como no caso do PVC. Em contrapartida possuem baixa resistência mecânica.Na agricultura os filmes, 'lonas pretas', são muito usados para proteger a safra e para realizar canais de irrigação. É possível fabricar lonas com uma grande largura sem emendas, o que a faz ideal para este fim.

Confecção

O filme extrusado na largura padrão de 1,40 mt. em várias cores e com diferentes tipos de estampas é muito usado na confecção de vários acessórios do lar, como uma cortina para box, uma toalha de mesa, uma capa de máquina, um avental plástico e muitos outros.Encontramos também como forro de bolsas, malas, sófas e acessórios de moda.Na decoração de festas, eventos e vitrines, encontra-se o filme liso e colorido com uma gama de cores muito grande, permitindo aos decoradores criar um ambiente alegre e colorido.

EmbalagensSacos de lixo de várias cores, sendo o mais comum na cor preta,

representa um grande mercado para o polietileno, e aí temos, em função da sua fabricação, dois tipos diferentes de embalagens.

O saco plástico transparente é feito com o LDPE ( baixa densidade ) que apresenta baixa resistência mas muito macio ao toque, servindo para guardar pequenos objetos e documentos em pastas e arquivos.

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O saco plástico em geral opaco é feito com o HDPE ( alta densidade ) que apresenta alta resistência, mas muito seco ao toque, servindo para carregar volumes grandes e pesados, facilmente encontrado em supermercados e magazines.

Além destes tipos de embalagens temos o filme de polietileno retrátil ou auto encolhível, que serve para embalagens de gargalos de garrafas, lacres de segurança de alimentos e remédios, embalagem de brinquedos e outros.

Flexogravura

Com toda certeza você já viu o resultado deste processo de impressão em plásticos, nos diversos tipos de embalagem de produtos que você comprou, como o café em pó, o saco de feijão, açúcar e muitos outros. Além de embalagens, o jornal ou revista também são impressas por esta técnica.

É um processo que permite uma grande velocidade de impressão , bem como uma alta definição de imagens, meio-tons e precisão, pois 'transfere' a imagem pronta para o material a ser impresso, de uma forma semelhante a rotogravura.

Na flexografia temos um cilindro chamado de 'rolo de anilox' que é formado por celas minúsculas (como uma colméia), tão pequenas que só são visíveis quando olhamos o mesmo ampliado. As celas são preenchidas com tinta através do contato com outro cilindro ou um recipiente cheio de tinta, sendo o excesso retirado por uma lâmina presa ao 'rolo de anilox'.

A quantidade e o tamanho destas celas irão determinar a quantidade de tinta que será transferida para a imagem no 'cilindro com o prato de impressão'. O segundo cilindro chamado de 'prato de impressão' é o que recebe a tinta exatamente na figura a ser impressa, que por sua vez irá finalmente transferir ao substrato (filme plástico).Em resumo, cada um dos três cilindros giram em sentido contrário ao seu vizinho, um com a finalidade de receber a tinta, outro com a imagem a ser impressa, e o outro com o filme plástico para impressão.

As tintas utilizadas neste processo são de secagem ultra-rápida e com um grau de evaporação muito alta, o que permite que a impressão seja feita numa velocidade muito alta e que não resulte nenhum tipo de resíduo, já que o filme plástico pronto muitas vezes servirá de embalagem de comidas, e outros que estão sujeitos a contaminação.

3.3.4 Polietileno Tereftalato (PET)

O PET é um polímero termoplástico desenvolvido por dois químicos britânicos (Whinfield e Dickson em 1941) formado pela reação entre o ácido tereftálico e o etileno glicol, originando um polímero, termoplástico. Utiliza-se principalmente na forma de fibras para tecelagem e de embalagens para bebidas.

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Possui propriedades termoplásticas, isto é, pode ser reprocessado diversas vezes pelo mesmo ou por outro processo de transformação. Quando aquecidos a temperaturas adequadas, esses plásticos amolecem, fundem e podem ser novamente moldados.

As garrafas produzidas com este polímero só começaram a ser fabricadas na década de 70, após cuidadosa revisão dos aspectos de segurança e meio ambiente.

No começo dos anos 80, os Estados Unidos e o Canadá iniciaram a coleta dessas garrafas, reciclando-as inicialmente para fazer enchimento de almofadas. Com a melhoria da qualidade do PET reciclado, surgiram aplicações importantes, como tecidos, lâminas e garrafas para produtos não alimentícios.

Mais tarde na década de 90, o governo americano autorizou o uso destes materiais reciclados em embalagens de alimentos.

O símbolo de identificação do PET:

4. O Plástico no Meio Ambiente

Os plásticos feitos de polímeros artificiais apresentam várias vantagens no que diz respeito à durabilidade, resistência e baixo custo de produção. Eles são praticamente inertes, impermeáveis, podem ser moldados a baixas temperaturas e são flexíveis e rijos o bastante a ponto de resistirem a impactos. Essas e outras características apresentadas pelos plásticos fizeram com que a sua produção e seu uso, principalmente em embalagens, se tornassem generalizados e cada vez mais crescentes. Em nossa sociedade é impossível pensar em um único dia em que não tenhamos contato com produtos que contenham polímeros. Entretanto, se por esse lado os polímeros se mostram vantajosos, quando se trata de seu descarte eles apresentam enormes desvantagens. Dentre elas, a pior é que a grande maioria dos plásticos não é biodegradável, isto é, eles não são decompostos por microrganismos, como fungos e bactérias. Isso significa que mesmo depois de jogados fora, os plásticos continuam por muitos e muitos anos conservando suas propriedades físicas e, dessa forma, continuam poluindo o ambiente e aumentando a quantidade de lixo. Abaixo, temos uma tabela que mostra como os materiais feitos de polímeros podem levar tempo para sofrer degradação na natureza:

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Assim, os plásticos são agentes poluidores bastante agressivos. Dependendo de onde se lança o lixo, a poluição e a degradação do meio ambiente causadas por esses produtos podem ser muito graves. Vejamos alguns desses:

Mar: se forem lançados no mar, esses polímeros podem causar a morte de vários animais, como peixes e tartarugas que morrem ao engolirem folhas e sacolas plásticas;

Depósitos a céu aberto: esse tipo de depósito contamina todo o ambiente ao redor;

Aterros Sanitários: nesse caso, o lixo é jogado sobre o solo, compactado e coberto com terra. O problema é que com a grande quantidade de plásticos, esses aterros não poderão ser usados futuramente para construção ou agricultura, pois eles contaminam o solo e os lençóis freáticos. E como a quantidade de lixo está cada vez maior, faltam lugares que podem ser usados para essa finalidade. Assim, há a necessidade de se procurar lugares cada vez mais afastados dos centros urbanos, o que aumenta o custo do empreendimento;

Incineração: ao serem queimados, os plásticos podem lançar ao ar substâncias tóxicas, como o HCl, o NH3, o HCN, entre outros. Isso pode ser evitado se houver controle rigoroso de filtração e neutralização desses gases. Nesse caso, a incineração poderia ser uma excelente alternativa para a eliminação de lixo potencialmente perigoso, como os lixos hospitalares e de certas indústrias. As cinzas são jogadas nos aterros sanitários com menor volume. Além disso, a energia liberada na queima do lixo pode até ser usada para a geração de energia elétrica;

Várias tentativas de se produzir polímeros biodegradáveis já foram feitas, uma delas foi a de se adicionar substâncias fotossintetizantes para ajudar os plásticos a serem decompostos pela luz. Outra tentativa foi a de adicionar amido ao polímero, pois o amido é um polímero natural, portanto, biodegradável, assim, depois que ele é degradado resta no ambiente menos plástico do que se o polímero estivesse sem o amido.

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5. Reciclagem

Os processos de reciclagem mecânica são os mais comuns, os quais consistem em moagem, derretimento, corte e granulação de resíduos plásticos. Inicialmente, as peças plásticas devem ser selecionadas em tipos iguais de materiais antes do início efetivo do processo. O plástico selecionado é derretido e moldado em uma nova forma ou cortado em pequenos grânulos (chamados de granulados) que serão posteriormente utilizados como matéria-prima para praticamente qualquer finalidade, nos quais são excluídos hospitalar e alimentar.

Na reciclagem de plásticos deve-se observar que ao derreter polímeros diferentes, estes não se misturam facilmente, pois é necessário que sejam de um mesmo material para que o processo de mistura seja homogêneo. Plásticos diferentes tendem a não se misturar, entretanto em muitos compostos pode-se usar um agente compatibilizante.

Misturadores recentes realizam a mistura de plásticos colocada em tonéis que giram com alta velocidade, o que gera calor pela fricção das partes de plásticos, fazendo com que as partes de plástico homogeneízem-se independente de sua natureza. Trata-se de uma importante nova tecnologia, que vem reduzindo custos e processos da reciclagem.

Podemos considerar quatro processos diferentes de reciclagem:

Reciclagem Primária

Esta reciclagem é o aproveitamento das aparas, das rebarbas e das peças defeituosas dentro da linha de montagem das próprias indústrias.

Reciclagem Secundária

É a reciclagem de parte dos produtos rejeitados existentes no lixo. Esta reciclagem é feita nas Unidades de reciclagem. Mesmo no caso da recolha seletiva em que o plástico vem relativamente limpo, o produto reciclado terá sempre uma qualidade técnica inferior ao material virgem, devido à presença de diversos tipos de plásticos existentes nesses refúgios. O produto assim reciclado deverá ser utilizado apenas em situações em que tais alterações sejam perfeitamente aceitáveis. Atualmente já existem tecnologias disponíveis que possibilitam o uso simultâneo de diferentes resíduos plásticos, sem que haja incompatibilidade entre eles e a conseqüente perda de resistência e qualidade. A chamada “madeira plástica”, feita com a mistura de vários polímeros reciclados, é um exemplo.

Reciclagem Terciária

É a transformação dos resíduos poliméricos em monômeros e em outros produtos químicos por meio da decomposição química ou térmica. Após esta

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operação, o produto poderá ser novamente polimerizado, gerando novas resinas plásticas. É importante dizer que os materiais obtidos por esse processo necessitam de um tratamento dispendioso na purificação final, sendo só indicado para produtos de elevado valor econômico.

Reciclagem Quaternária

Neste caso o objetivo é a queima do plástico em incineradores especiais gerando calor que pode ser transformado em energia térmica ou elétrica, em virtude do elevado valor calorífico dos plásticos. Existe, no entanto, um grande inconveniente nesse processo, pois a queima do plástico gera gases de grande toxidade, contaminando de forma violenta o meio ambiente, o que exige que as incineradoras estejam dotadas de filtros especiais, de elevado custo.

5.1 Reciclagem do PVC

A reciclagem do PVC não é uma novidade. Historicamente, ela acontece desde o começo da sua produção. No entanto, só tomou impulso de forma mais organizada com os movimentos ecológicos nos países desenvolvidos. A razão é que os resíduos de materiais plásticos vêm aumentando em volume por vários fatores, como crescimento populacional, aumento do poder aquisitivo e maior utilização das embalagens plásticas devido à facilidade de transporte, distribuição e diminuição de desperdício de alimentos, principalmente. As peças de plástico têm pequena participação em peso no lixo. No Brasil, se analisarmos a composição média do lixo na coleta seletiva, veremos que os plásticos representam, em média, 15% em peso (2004), que representam aproximadamente 2,2 milhões de toneladas por ano. O PVC representa apenas 4,7% do total de plásticos, e cerca de 0,7% do resíduo total gerado no Brasil.  Isso ocorre porque o PVC é mais utilizado em produtos de longa duração, como tubos e conexões, fios e cabos para a construção civil. O longo ciclo de vida útil dos produtos de PVC termina por ampliar o tempo necessário para que se tornem resíduos. Para se ter uma idéia, 64% dos produtos de PVC têm vida útil entre 15 e 100 anos. Outros 24% de 2 a 15 anos em 24% e apenas 12% são considerados descartáveis com durabilidade até 2 anos.

5.2 Reciclagem de Polipropileno

Inicialmente o polipropileno não era reciclado e seu descarte na natureza provocava muita sujeira e poluição ambiental. Atualmente, a reciclagem de PEAD é praticada em larga escala por cooperativas e empresas de reciclagem. O processo de reciclagem do polipropileno passa pelas seguintes etapas:

1º) Os produtos de polipropileno são lavados e passam por um processo de prensagem; 2º) Os fardos de polipropileno são triturados, gerando os flocos;

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3º) Os flocos passam por um processo de extrusão, gerando os grãos aglomerados; 4º) Os grãos com aditivos são peletizados.

5.3 Processo de reciclagem do PET

Depois de coletadas por um sistema seletivo, as embalagens PET passam por uma triagem para separá-las por cor. Para viabilizar o transporte para as fábricas recicladoras é necessário, em muitos casos, o enfardamento, utilizando prensas hidráulicas ou manuais. O processo de reciclagem do PET se dá através de moagem e lavagem das embalagens, daí os polímeros são novamente transformados em grânulos, os chamados grãos ou pellets.

Vantagens da Reciclagem

1. Redução do volume de lixo nos aterros sanitários e melhoria nos processos de decomposição de matérias orgânicas nos mesmos. O PET acaba por prejudicar a decomposição, pois impermeabiliza certas camadas de lixo, não deixando circularem gases e líquidos.

2. Embalagens plásticas depositadas em aterro sanitário.3. Economia de petróleo, pois o plástico é um derivado.4. Economia de energia na produção de novo plástico.5. Geração de renda e empregos.6. Redução dos preços para produtos que têm como base materiais

reciclados.7. No caso do PET de 2 litros, a relação entre o peso da garrafa (cerca

de 54g) e o conteúdo é uma das mais favoráveis entre os descartáveis. Por esse motivo torna-se rentável sua reciclagem.

8. É altamente combustível, com valor de cerca de 20 Megajoules/quilo e libera gases residuais como monóxido e dióxido de carbono,

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acetaldeído, benzoato de vinila e ácido benzóico. Esses gases podem ser usados na indústria química.

5.4 Plástico Verde

É brasileiro o primeiro plástico feito de cana de açúcar que chegará em nossas casas sob a forma de sacolas plásticas e de embalagens alimentícias. Essa inovação tecnológica além de absorver CO2 da atmosfera, ainda reduz a dependência de matérias-primas de origem fóssil para fabricação de produtos plásticos.

A empresa responsável pelo desenvolvimento do polímero (matéria prima para a fabricação de produtos plásticos) “verde” 100% renovável é a companhia petroquímica brasileira Braskem, que tem investido em pesquisa e desenvolvimento para ampliar sua participação nesse mercado. Esses polímeros verdes (ou biopolímeros) são fabricados a partir do etanol da cana de açúcar. Com o etanol é produzido o eteno e, a partir do eteno, fabrica o polietileno. Como são semelhantes aos polímeros originados do petróleo, os polímeros verdes também não são biodegradáveis, mas são totalmente recicláveis mecanicamente - conversão dos produtos plásticos em grânulos que podem ser utilizados para produção de outros produtos - ou energeticamente - combustão dos resíduos plásticos para obtenção de energia. A vantagem da incineração é que a queima de um quilo de polietileno (resina plástica, cuja maior aplicação encontra-se nas embalagens) produz a mesma energia que a queima da mesma quantidade de óleo diesel.

6. Conclusão

O surgimento dos diversos tipos de polímeros revolucionou a humanidade e trouxe um avanço tecnológico muito intenso, já que esses materiais são muito versáteis e de infinitas aplicações. Os plásticos foram capazes de modificar os costumes do mundo atual, já que muitos materiais puderam ser substituídos por eles. Fazendo uma análise sucinta desses materiais, verificamos que se tratam, na maioria, de produtos artificiais, frutos das modernas e eficientes industrias petroquímicas. Mas se hoje é assim é porque os polímeros naturais existentes foram estudados até que a relação entre sua estrutura molecular e suas propriedades fosse compreendida.

Hoje continuam as pesquisas e desenvolvimento desses polímeros para a criação de novas tecnologias e para solucionar o problema do descarte desses materiais, que podem gerar poluição ambiental se descartados inadequadamente.

Essa poluição ambiental é um dos temas atuais mais debatidos e o desenvolvimento sustentável é o grande desafio da atualidade.

Sendo assim o plástico está em toda nossa volta e tem proporcionado maior conforto para todas as pessoas, o grande desafio a ser enfrentado é continuar avançando tecnologicamente nesses materiais plásticos em conjunto com métodos que não permitam a degradação do meio ambiente, seja

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incentivando a reciclagem ou ainda criando novos materiais que permitam esse desenvolvimento.

7. Referência Bibliográfica

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2. NASS, L. I.; HEIBERGER, C. A. Encyclopedia of PVC. V. 1, New York: Marcel Dekker, 1976.

3. CANEVAROLLO Jr., S.V., Ciência dos polímeros: um texto básico para tecnólogos e engenheiros, São Paulo: Artliber, 2002.

4. O mundo do plástico: o plástico na história, o plástico no mundo, o plástico no Brasil / Texto de Mário Donato ; Goyana S. A. - Indústrias Brasileiras de Matérias Plásticas.

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A fabricação do PVC

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O PVC não é um material como os outros. É o único material plástico que não é 100% originário do petróleo. O PVC contém, em peso, 57% de cloro (derivado do cloreto de sódio - sal de cozinha) e 43% de eteno (derivado do petróleo).   A partir do sal marinho, pelo processo de eletrólise, obtém-se o cloro, soda cáustica e hidrogênio. A eletrólise é a reação química resultante da passagem de uma corrente elétrica por água salgada (salmoura). Assim se dá a obtenção do cloro, que representa 57% da resina de PVC produzida.   O petróleo, que representa apenas 43% desta resina, passa por um caminho um pouco mais longo. O primeiro passo é uma destilação do óleo cru, obtendo-se aí a nafta leve. Esta passa, então, pelo processo de craqueamento catalítico (quebra de moléculas grandes em moléculas menores com a ação de catalisadores para aceleração do processo), gerando-se o eteno. Tanto o cloro como o eteno estão na fase gasosa e eles reagem produzindo o DCE (dicloro etano).    A partir do DCE, obtém-se o MVC (mono cloreto de vinila, unidade básica do polímero. O polímero é formado pela repetição da estrutura monomérica). As moléculas de MVC são submetidas ao processo de polimerização, ou seja, elas vão se ligando formando uma molécula muito maior, conhecida como PVC (policloreto de vinila), que é um pó muito fino, de cor branca, e totalmente inerte.

A principal matéria-prima do PVC é o sal marinho, um recurso natural renovável. Veja abaixo o fluxograma de fabricação do PVC e sua fórmula química:

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