Amarelou!! Entenda agora como ocorre a degradação.

Você já deve ter tido algum produto de plástico que amarelou, não?

É comum que produtos antigos feitos de plástico adquiram uma cor amarelada. Neste texto nós vamos te mostrar o por que isso ocorre.

Uma das principais características dos plásticos (polímeros) é a sua durabilidade. Em geral, eles podem durar muitos e muitos anos, chegando a mais de 200 anos até a completa degradação. E esse é um dos motivos deles serem tão úteis. Ainda por isso que devemos nos atentar ao descarte correto e buscar a reciclagem, para evitar que os plásticos fiquem pelos aterros sanitários, rios e mares.

Brinquedo sofreu degradação está amarelado e outro na sua cor original

Figura: Brinquedo amarelado e outro na sua cor original.

O que acontece para ele amarelar?

Apesar da sua longevidade, o plástico não é perfeito. Com o tempo ele pode mudar de cor, tornar-se quebradiço, empenar, dentre outros fatores. Quando esses efeitos ocorrem, podemos observar nitidamente que houve degradação na estrutura do polímero. Essa alteração faz com que o comportamento do plástico mude, de forma que ele perde sua função inicial como produto devido a não possibilidade de se prever a falha.

Falamos um pouco sobre análise de falhas aqui.

A degradação é qualquer reação química destrutiva dos polímeros, causando uma modificação irreversível nas propriedades. Ela pode ser causada por agentes físicos e/ou químicos, e por um ou mais agentes. São exemplos de agentes: exposição à luz visível, temperaturas extremas, umidade ou exposição a solventes.

A exposição aos raios UV é um dos principais motivos para a degradação e para o amarelecimento. Ela pode fazer com que os plásticos mudem de cor, rachem, quebrem ou até derretam. Em geral, essa exposição causa uma degradação de nível superficial, ocorrendo a cisão da cadeia principal do polímero. Isso faz com que possam ser formadas ligações cruzadas, a substituição ou eliminação de grupos laterais e até mesmo a reação entre eles.

Dependendo do problema e do uso pretendido do polímero, o fabricante pode adicionar aditivos. Estes são materiais adicionados como componentes auxiliares dos polímeros. A inclusão de aditivos nas formulações, ou composições, visa alguns fatores como abaixar o custo, modificar e/ou melhorar diversas propriedades, facilitar o processamento, colorir, etc. Dentre as propriedades a serem melhoradas está a degradação. Os aditivos podem dificultar a ação dos agentes físicos e/ou químicos, tornando o produto polimérico mais resistente a eles. Em geral, todos os polímeros recebem aditivos, sendo os principais os antioxidantes e auxiliadores de processamento.

É preciso esperar amarelar para saber que houve degradação?

A resposta para essa pergunta é: não.

Nós da Afinko Polímeros temos diversas técnicas de análise que podem determinar se houve ou não degradação. Uma delas é a a análise de FTIR: espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier. Dependo do tipo de degradação, são formados subgrupamentos químicos que são oriundos desta, e dessa forma pode-se dizer se houve ou não degradação. Entretanto, não é possível saber quantitativamente o quanto degradou.

Outros ensaios são de Envelhecimento Térmico em Estufa e Espectroscopia na Região do Ultravioleta-visível. O primeiro consiste em expor amostras em uma estufa com temperatura controlada e com circulação de ar forçada para avaliar possíveis alterações das propriedades físicas e químicas de acordo com o tempo de envelhecimento. Já o segundo permite a caracterização de grupos funcionais orgânicos, identificação de íons metálicos em solução bem como a quantificação de diversos componentes orgânicos e inorgânicos. Dessa forma, assim como o FTIR, a partir dos subgrupamentos químicos é possível determinar se houve ou não a degradação.

Esses são alguns exemplos, porém existem outros que podemos fazer.

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Canudos plásticos: possíveis impactos e alternativas

A cidade do Rio de Janeiro tornou-se a primeira cidade brasileira a proibir o uso dos canudos plásticos.

Os canudos plásticos

Feitos normalmente de polipropileno ou poliestireno, os canudos não são biodegradáveis e levam em torno de 200 anos para se decompor.

O primeiro registro do uso de canudos são de 3000 a.C.. Criados pelos sumérios, eram basicamente um tubo de ouro enfeitado com pedras preciosas, semelhante a bomba do chimarrão. Eram utilizados com o intuito de se evitar os subprodutos sólidos da fermentação da cerveja que ficam no fundo do copo.

Depois, em 1800, surgiu o canudo de centeio ou de palha, que rapidamente se tornou popular. Entretanto, apesar de ser macio e barato, se desfazia facilmente em contato com a água, além de dar sabor de centeio às bebidas. Em 1888 surge o canudo de papel, que caiu em desuso depois do surgimento do canudo de plástico.

Outro ponto relevante é que os canudos são, geralmente, utilizados por pouquíssimo tempo. Em torno de 5 a 10 minutos para tomarmos suco, vitaminas e etc.

A guerra contra os canudos

Além dos fatos acima apresentados, muito pouco do plástico que utilizamos no nosso dia a dia é reciclado. Grande parte dos plásticos utilizados é destinado a aterros sanitários e destes muitos são desviados no meio do caminho. Esse desvio tem geralmente como destino os corpos hídricos (leitos ou bacias) e oceanos.

Canudos no lixo

Figura: Canudos no lixo. Fonte: ANDA.

De todo o lixo produzido no mundo, 4% são de canudos plásticos.  Além da poluição, o polipropileno e o poliestireno, ao se desintegrar, formam partes menores que acabam sendo ingeridos por animais marinhos. A ingestão dos plásticos causa a morte destes animais.

Visto esse cenário, o descarte correto, a coleta seletiva e a reciclagem se tornam ainda mais importantes. No Brasil, conforme dados da ABIPLAST, a reciclagem de plástico corresponde a 13,5% de todos os materiais descartados. Dessa forma, é nítido que a reciclagem de materiais plásticos tem grande potencial para crescimento.

E o que fazer agora?

Existem algumas alternativas ao canudo. Dentre elas existem os canudos de metal, como as bombas de chimarrão, e os canudos de papel. Já na Espanha, existe um canudo comestível. Ele é feito de açúcar, gelatina bovina e amido de milho. Além dessas, a redução do uso é indicada.

Entretanto, a melhor solução é a reciclagem. Esta, como explicado neste texto do nosso blog, é um processo de transformação de um resíduo sólido que não seria aproveitado. O canudo, apesar de seu contato com fluidos corporais, pode ser reciclado desde que o novo produto não seja utilizado para alimentos. Assim, o canudo reciclado pode ser utilizado para fazer pallets plásticos, peças industriais, cargas para cimento, dentre outras coisas.

A Afinko Polímeros, com nossa área de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação, pode desenvolver estratégias e projetos relacionados a reutilização e reciclagem de materiais. Tem interesse em saber mais sobre nossa área de PD&I? Acesse aqui para saber mais.

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A cadeia produtiva dos polímeros em números

Saiba como gira a cadeia produtiva dos plásticos em números.

Agora que você já sabe como o produto plástico nasce – se não sabe, confere aqui – nós vamos mostrar em números as quantidades e valores dessa produção.

Para resumir e facilitar o entendimento, a cadeia será dividida entre a matéria prima, que são as resinas, e os setores consumidores de polímeros.

O quanto é parte das resinas poliméricas?

As resinas mais utilizadas em 2017 foram: polipropileno (PP), polietileno de alta densidade (PEAD) e o policloreto de vinila (PVC). Em termos de porcentagem são 21,6%, 13,6% e 13,6% respectivamente. Essas resinas estão presentes em diversos produtos do nosso dia dia como embalagens, encanamentos, sacolas plásticas, etc.

Além dessas temos também o polietileno de baixa densidade linear (PEBDL – 10,4%), o politereftalato de etileno (PET – 8,1%). Completando as 10 primeiras: Polietileno de baixa densidade (PEBD – 7,9%); plásticos reciclados (7,8%); plásticos de engenharia (6,6%); poliestireno (PS – 6,5%); Poliestireno expandido (EPS –  2,6%).

Dessas resinas tem-se que aproximadamente US$1,8 bilhões são provenientes de exportação de resinas termoplásticas. De importação, são US$1,6 bilhões. Para a produção de transformados de plástico nacional tem-se R$66,8 bilhões, sendo 5,8% (US$1,2 bilhão) para exportação.

Infográfico resinas de polímeros mais consumidas

Infográfico resinas mais consumidas – Fonte: Perfil 2017 ABIPLAST

 

Números dos setores consumidores de polímeros

O maior setor consumidor de plástico é o da construção civil com 25,2%, seguido dos alimentos com 18,6%. Artigos de comércio em atacado e varejo são 10%, seguidos se automóveis e autopeças com 7,7% e bebidas com 5,9%. Os dados ainda contam com produtos de metal (5,7%), Máquinas e equipamentos (5,7%), Móveis (4,6%), Perfumaria, higiene e limpeza (3,1%). Para finalizar a lista segue com: Papel, Celulose e impressão, agricultura, químicos, eletrônicos, têxteis e vestuários, farmacêutico e outros. Essa produção, em 2017, foi de 6,13 milhões de toneladas.

O consumo de transformados de plástico de todos os setores somados gira R$72,5 bilhões, sendo que 13,2% são de importação.

Além disso, estima-se que passam por reciclagem mecânica 550 toneladas por ano no Brasil, gerando em torno de 9820 empregos.

 

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Nós recomendamos:

ABIPLAST – Perfil 2017

Como é a Cadeia produtiva do plástico do começo ao fim?

Ou do petróleo ou de fontes alternativas para o nosso dia a dia. A incrível cadeia de produção dos plásticos de forma simples.

O que é uma cadeia produtiva?

Cadeia produtiva é uma sucessão de operações, ao longo das quais os produtos dessas sofrem algum tipo de transformação, até a formação do produto final.

Essas operações são integradas, com diversas unidades interligadas, desde a extração e manuseio da matéria-prima até a distribuição do produto.

Alguns autores adotam um conceito mais amplo, como Hélder Agostinho, da Association Française de Normalisation (AFNOR). Ele considera a cadeia produtiva como um encadeamento de modificações da matéria-prima, com finalidade econômica, que inclui desde a exploração dessa matéria-prima, em seu meio ambiente natural, até o seu retorno à natureza, passando pelos circuitos produtivos, de consumo, de recuperação, tratamento e eliminação de efluentes e resíduos sólidos.

E para o plástico? Como é?

Pensando na capacidade de reutilização, reciclabilidade e remodelagem, o plástico tem clara sinergia com a economia circular. Assim, é possível dividir, junto com outros conceitos, essa cadeia em 6 partes. São elas: Refino, 1ª Geração, 2ª Geração, 3ª Geração, Mercado consumidor e 4ª Geração.

No refino é onde acontece o craqueamento e a extração dos insumos. Para a produção de plásticos, são utilizadas diversas matérias primas, tanto de fontes alternativas de insumos e do petróleo. Como fontes alternativas de insumos tem-se como exemplo: ácido lático, cana-de-açúcar, milho, batata, beterraba, amido e caseína. Do petróleo são extraídos a NAFTA e os aromáticos.

Estes produtos são transformados em monômeros que constituem a 1ª Geração da cadeia. Por exemplo, da batata, beterraba, milho e cana-de-açúcar, consegue-se produzir o etanol que dará origem ao etileno. A NAFTA gera o etileno, propileno e o butadieno. E os aromáticos: benzeno, ciclohexona, para-xileno, tolueno e bisfenol-A.

Cadeira Produtiva Simplificada. Fonte: Perfil ABIPLAST 2017

Figura: Cadeira Produtiva Simplificada. Fonte: Perfil ABIPLAST 2017

Os monômeros por sua vez, através de bombas e reatores, realizam a síntese dos polímeros, que constituem a 2º Geração. Eles geram as resinas commodities como o polietileno (PE), o polipropileno (PP), o poliestireno (PS), o policloreto de vinila (PVC) e o politereftalato de etileno (PET). Algumas das fontes alternativas de insumos geram polímeros também, que são as resinas biodegradáveis. Nestas estão o polihidroxibutirato (PHB), poliácido lático (PLA), polihidroxibutirato (PVH) e outros. Ainda, produz-se os conhecidos plásticos de engenharia como as poliamidas (PA), policarbonato (PC), poliuretano (PU), o Acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), entre outros.

Da indústria para o consumidor

A 3ª Geração irá transformar estes polímeros que estão em , em pellet ou até em solução, nos produtos finais. Estes podem ser os ‘tradicionais’ e alguns mais ‘complexos’. Como tradicionais temos as embalagens, talheres, copos, recobrimento de fio e etc. Como mais complexos temos o kevlar do colete à prova de balas, o policarbonato do ‘vidro’ dos faróis automotivos, as borrachas, dentre outros.

Estes são os produtos que estão no mercado consumidor. Os setores que mais consomem artigos plásticos são construção civil (25,2%), alimentos (18,6%) e artigos de comércio em atacado e varejo (10%).

Por fim, a 4ª Geração parte do consumidor final, onde há a separação entre recicláveis e rejeitos. Os recicláveis serão retrabalhados e voltarão para o mercado consumidor. E os rejeitos deverão ter disposição final ambientalmente adequada.

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Lignina – Um biopolímero subestimado com diversas aplicações

Das 70 milhões de toneladas de lignina produzidas pelo processo de polpação, apenas 2% tem uso em alto valor agregado.

Devido a uma maior conscientização sobre os problemas socioambientais e econômicos associados à utilização desenfreada de materiais oriundos de matéria-prima petroquímica, um grande enfoque tem sido direcionado à identificação e utilização de recursos renováveis como substitutos. Como uma das formas mais acessíveis de carbono renovável, a biomassa lignocelulósica tem sido reconhecida como uma das matérias-primas mais promissoras para substituir fontes fósseis na obtenção de produtos de alto valor agregado como combustíveis, químicos de plataforma, polímeros, entre outros.

A biomassa lignocelulósica possui três componentes principais: celulose, hemicelulose e lignina, em proporções variáveis de acordo com a espécie de planta. Os dois primeiros são polissacarídeos com estruturas e funções distintas e compõem entre 50-85% da massa. A lignina, sendo responsável por cerca de 15-30% da biomassa, é um heteropolímero reticulado e amorfo. Contém estrutura aromática com três monômeros fenilpropanoídicos (monolignóis) derivados do ácido cinâmico. Estes são conectados por ligações carbonos-carbono ou éter. As diferentes proporções de álcool cumarílico, coniferílico e sinapílico e das ligações produzidas entre eles determinam a estrutura final da macromolécula. Assim, existe uma enorme diversidade, o que torna a determinação da exata estrutura algo extremamente complicado. A figura apresenta os monômeros e uma estrutura parcial de lignina exemplificando os tipos de ligações possíveis dentro da estrutura.

Monômeros e Estrutura parcial de lignina

Figura: Monômeros e Estrutura parcial de lignina

 

Mais de 98% é queimado

A lignina é o segundo polímero natural mais abundante e é responsável por cerca de 30% da reserva de carbono na biosfera. Somado à isso, é uma das poucas, senão a única matéria-prima passível de escalonamento constituída de blocos de construção contendo unidades aromáticas, e mesmo assim, é altamente subutilizada. Estimativas apontam que dos 70 milhões de toneladas de lignina obtida nos processos de polpação, menos de 2% é isolada e utilizada em aplicações de alto valor agregado. Os outros 98% são queimados nas próprias usinas como combustível de baixo valor calórico.

Diversas possibilidades já foram estudadas para transformar as ligninas obtidas pelos processos industriais já existentes em produtos de valor agregado. Tentou-se a obtenção de lignosulfonatos para utilização como dispersantes e aditivos. Tentou-se também a obtenção de diversas moléculas pequenas como benzeno, xileno, cresol, fenol, vanilina, entre outros. Além de monômeros capazes de serem introduzidos na síntese de diversas classes de polímeros como poliuretanas, poliésteres, poliamidas aromáticas e resinas epóxi e fenólicas. Entretanto, atualmente a grande maioria dos processos conhecidos demanda muita energia. Além disso, é necessário também reagentes e condições reacionais que não permitem a obtenção destas moléculas de maneira viável.

Observando estes pontos, a Afinko Soluções em Polímeros desenvolve atualmente projetos relacionados à possibilidade de utilização destas ligninas obtidas junto aos processos de polpação, sem a necessidade de transformação posterior, como parte integrante de biocompósitos poliméricos. Isso permite o aproveitamento deste subproduto em uma aplicação mais nobre, e ao mesmo tempo incutindo diversos benefícios ao polímero como melhora em algumas propriedades mecânicas e térmicas, tornando-o mais ambientalmente amigável.

 


Nossas referências e indicações:

Berstis, L.  Radical Nature of C-Lignin

Nonaka, H. – Selective conversion of hardwood lignin into syringyl methyl benzofuran using p-cresol

Shuai L. – Formaldehyde stabilization facilitates lignin monomer production during biomass depolymerization.

Upton B.M. and Kasko A.M – Strategies for the Conversion of Lignin to High-Value Polymeric Materials: Review and Perspective

Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS): Entenda agora!

Foi assinado o termo que regulamenta que a indústria recicle sua própria embalagem e diminua os resíduos.

A Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) é uma lei de número 12.305/10 que propõe a prática de hábitos de consumo sustentável. Ela procura organizar a forma como o lixo é tratado, exigindo dos setores públicos e privados transparência no gerenciamento de seus resíduos. Contém vários incentivos à reciclagem e à reutilização dos resíduos sólidos, bem como a destinação adequada dos dejetos.

Assim, no dia 23 de Maio de 2018, foi assinado este termo, determinando que as indústria fabricantes reaproveite sua embalagem, reciclando ou reaproveitando o material. O objetivo é a diminuição de resíduos em aterros. Consequentemente, isso gerará renda aos trabalhadores que separam material reciclável e para a própria indústria, que gastará menos matéria-prima. Para se ter uma ideia, tem-se como meta para os produtores de embalagens recolher 22% do material produzido.

– Entenda agora o porquê a reciclagem é tão importante: https://afinkopolimeros.com.br/importancia-da-reciclagem/

O projeto se concentra na região metropolitana da cidade de São Paulo, mas pode ser ampliado para todo o estado. As empresas e indústrias precisarão comprovar a compra do resíduo do material que elas produziram. “As empresas que não se adequarem e que não cumprirem as metas não terão sua licença de operação renovada. A ideia é condicionar e chamar às empesas a sua responsabilidade ambiental e social e garantir que nós diminuamos a quantidade de lixo produzido que a sociedade não suportar”, disse Geraldo Amaral Filho, diretor de controle e licenciamento ambiental da Cetesb.

Logística Reversa

Figura: Logística Reversa

Agora os resíduos são responsabilidade de todos

Anterior a esta lei, quando um consumidor descartava um produto em local inadequado, ninguém conseguia responsabilizá-lo. Entretanto, com a PNRS, essa responsabilidade será compartilhada entre todos que participam da cadeia deste produto. Faz parte desta cadeia a extração da matéria-prima, a produção, o consumo e o descarte final.

O setor privado deve viabilizar a logística reversa, especialmente de produtos tóxicos ao ambiente como agrotóxicos, pilhas e baterias pneus. Concomitantemente, a lei determina para outros produtos: embalagens plásticas, metálicas ou de vidro, considerando o grau e a extensão do impacto à saúde pública e ao meio ambiente dos resíduos gerados. Assim, as empresas deverão se atentar ao destino que o usuário final deu ao seu produto e oferecer opções para reaproveitá-lo em sua cadeia produtiva ou descartar corretamente. Por sua vez, o consumidor deverá devolver estes produtos às empresas, no qual estas podem propor termos de compromisso com o poder público para viabilizar essas medidas.

Para mais informações sobre esta lei, acesse: http://www.mma.gov.br/política-de-resíduos-sólidos

 

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Aprenda agora os motivos da reciclagem ser tão importante

O que é Reciclagem?

A definição de reciclagem pode ser encontrada na lei n° 12.305, que trata da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS). Segundo ela a Reciclagem é o processo em que há a transformação do resíduo sólido que não seria aproveitado, mudando seu estado físico, físico-químico ou biológico, atribuindo características ao resíduo para se tornarem novamente matéria-prima ou produtos.

Não é de hoje que se fala ou se discute a Reciclagem de materiais. No século XX, a questão do lixo já não girava em torno apenas do descarte de materiais orgânicos. O destino de todo esse lixo (inclusive o industrial) também consistia em um grande problema. Até a metade do século, EUA e Europa jogavam grande parte do lixo coletado nos mares, rios e áreas limítrofes.

Assim, surgiu a necessidade de encontrar alternativas a estocar o lixo em aterros ou descartá-los de forma irregular no ambiente. Isso pois grande parte deste lixo demora muito mais tempo para se desintegrar. Dessa forma, a reciclagem assumiu um papel importante diante de tal necessidade. Hoje em dia, reciclar é mais do que necessário. A maioria dos países tem essa preocupação, apoia programas ambientais e, consequentemente, de reciclagem.

No geral, a reciclagem de plástico descartado consiste, basicamente, em três processos:

  • Coleta e separação: que é separação dos resíduos de acordo com o seu material.
  • Revalorização: é a fase na qual o material já separado passa por um processo que faz com que ele volte a ser matéria-prima.
  • Transformação: fase em que o material transformado em matéria-prima volta a ser produto.
Projeto Lightie que utiliza garrafa pet para iluminação

Projeto Lightie que utiliza garrafa pet para iluminação

 

Pontos importantes na utilização de reciclados

O Plástico (polímero) é tido como o principal vilão quando se trata de descarte e acumulo de lixo. No Brasil o plástico corresponde a 13,5%, conforme dados da ABIPLAST, dos materiais descartados (Papel, Alumino, Vidro, Material Orgânico, Aço).

No Brasil, de acordo com a associação sem fins lucrativos CEMPRE (O Compromisso Empresarial para Reciclagem), o faturamento das cooperativas de catadores cresceu 311%, com ganhos de produtividade que superam 50% (em tonelagem/dia) no período de 2010 a 2014.

Cada vez mais tem-se buscado utilizar polímeros reciclados em diferentes produtos e aplicações, sendo uma forte tendência nas indústrias de eletroeletrônico e automotiva, que são grandes consumidoras de polímeros.

Porém alguns pontos importantes na utilização de polímeros reciclados podem e/ou devem ser discutidos:

  1. Propriedades técnicas devem ser avaliadas: em geral a reciclagem acarreta perdas de propriedades nos polímeros. Se não houver controle adequado do processo, a contaminação e mistura de materiais pode acarretar diferentes tipos de problemas. Assim, uma boa avaliação e validação do material deve ser realizada antes de sua utilização.
  2. A utilização de material reciclado se dá por exigências, normas, leis, preocupação ambiental ou por marketing e custo?
  3. Cadeia produtiva eficiente: se não houver a participação de todos os envolvidos: Consumidor (pessoas, comércio e industrias com descarte adequado), governos (coleta e destinação adequadas), cooperativas e transformadores, como há viabilidade e crescimento do processo de reciclagem?
Cadeia produtiva de reciclagem

Cadeia produtiva de reciclagem

 

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