ÁREA: Materiais
TÍTULO: AVALIAÇÃO DE RESINA DE PVC PARA ECO-BARCO
AUTORES: SANTOS (UFPA) ; SILVA (CEFET-PA) ; BARREIRA (UFPA) ; DIAS (UFPA)
RESUMO: Neste trabalho, obteve-se através do processo de reciclagem por solubilização/precipitação resina de PVC a partir de material pós-consumo de construção civil. Realizou-se a caracterização do PVC pós-consumo e da resina pelas técnicas de difração de raios X e espectrofotometria de infravermelho com transformada de Fourier. A resina foi avaliada quanto a possibilidade de ser utilizada na confecção de casco de barco através do processo de rotomoldagem.
PALAVRAS CHAVES: pvc; ftir; dr-x
INTRODUÇÃO: O método dissolução/precipitação tem sido aplicado com sucesso em unidade piloto para a reciclagem de tubos e garrafas de PVC. Segundo a literatura, uma seleção preliminar do sistema solvente/não-solvente (S/NS) adequada para a recuperação de polímeros, tem ocorrido baseada em alguns critérios, entre eles: a habilidade de dissolução do solvente e a razão mínima necessária de S/NS para a precipitação (PAPPA et al., 2001). O processo Vinyloop®, que consiste do método de reciclagem do PVC por dissolução/precipitação, foi estudado por Vandenhende e colaboradores e recentemente patenteado pela Solvay/SolVin® (SOLVAY, 2006). Alunos de engenharia naval da UFPA e alunos de duas escolas técnicas de Belém irão lançar ao rio barco de PVC reciclado. A resina obtida pela técnica de reciclagem dissolução/precipitação será utilizada para a confecção do casco através do processo de rotomoldagem. A rotomoldagem, também conhecida como moldagem rotacional ou fundição rotacional, é um segmento que está em crescimento e representa 0,41% de toda a indústria de transformação, segundo dados da Associação Brasileira da Indústria do Plástico – Abiplast (TRANSFORMADORES, 2007). Apesar de o PVC ser o mais tradicional e fiel seguidor do processo de rotomoldagem no segmento de brinquedos, este polímero também tem sido usado em produtos técnicos. E isto se deve ao uso de aditivos incorporados, como o carbonato de cálcio, que possibilita entre outras vantagens, maior estabilidade térmica e boa processabilidade do polímero (KARAYILDIRIM et al., 2006). Optou-se processar resina proveniente de tubo, visto que esta possui maior quantidade de aditivos em relação às garrafas de pós-consumo de PVC. O objetivo deste trabalho é avaliar a resina quanto ao uso final, pelas técnicas de FTIR e DR-X.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAIS: Foi utilizado tubo de PVC pós-consumo da construção civil, metil-etil-cetona PA da Nuclear como solvente e água destilada como não-solvente.
PREPARO E CARACTERIZAÇÃO DA RESINA: Os tubos de PVC foram limpos, lavados em água corrente, secos em temperatura ambiente e fragmentados em moinho de facas. Em adaptação ao método de Vandenhende e colaboradores(SOLVAY, 2006), solubilizou-se o material triturado em metil-etil-cetona (MEK) na proporção 1:10 a 60°C, sob agitação magnética vigorosa. A precipitação ocorreu a 40°C com a adição gota-a-gota de não-solvente, na proporção de 1:2 (MEK:água) a pressão atmosférica. O precipitado foi seco em câmara de microondas até peso constante. As amostras de tubo de PVC pós-consumo e de PVC reciclado foram denominadas respectivamente de PVC-T e PVC-T-PO e então caracterizadas por difração de raios X e por espectrofotometria de infravermelho com transformada de Fourier.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O difratograma referente ao tubo de PVC pós-consumo está ilustrado na Figura 1. Em 2 teta para aproximadamente 30 graus, sobressai-se pico cristalino referente ao carbonato de cálcio (CAMPOS et al., 2007). Na Figura 2, picos correspondentes ao do difratograma da Figura 1 estão presentes no precipitado de PVC, confirmando a presença de carbonato de cálcio mesmo após o processo de solubilização/precipitação.
A análise por FTIR do PVC pós-consumo - Figura 3 - revelou bandas características do polímero: em 694 cm-1 e 607 cm-1 referentes à deformação axial da ligação C-Cl (SILVERSTEIN et al., 1994; BELTRÁN et al., 1997), sendo a primeira banda, característica da conformação menos estável permissível para pares sindiotáticos(GONZALEZ et al., 2006). Estas bandas são de origem complexa e dependem da estrutura conformacional do polímero e da posição espacial dos átomos próximos às ligações C-Cl. Os espectros absorvidos na banda 1418 cm-1 são característicos de carbonato de cálcio (CAMPOS et al., 2007), confirmando a presença de aditivo no tubo de PVC. Na Figura 4, a análise por FTIR da resina de PVC, revelou bandas características do polímero e bem próximas do espectro da Figura 3: em 697 cm-1 e 603 cm-1 referentes à deformação axial da ligação C-Cl. O espectro absorvido na banda 1417 cm-1, demonstra a presença de carbonato de cálcio na resina mesmo após o processo solubilização/precipitação. Verificou-se absorção nas seguintes posições: 1336 cm-1, 1256 cm-1 e 1090 cm-1 que não ocorreram no espectro do PVC pós-consumo, o que pode ser justificado pela presença de moléculas de cetona, neste caso, resquício do solvente meti-etil-cetona (SILVERSTEIN et al., 1994).
CONCLUSÕES: A resina obtida a partir de PVC reciclado por solubilização/precipitação arrastou as cargas de carbonato de cálcio presente no tubo. Esta é uma característica adequada para o processamento em rotomoldagem e melhoramento das propriedades mecânicas do produto.
AGRADECIMENTOS: Agradecimentos à CAPES pela concessão de bolsa.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BELTRÁN, M.; GARCÍA, J.C.; MARCILLA, A. Infrared Spectral Changes in PVC and Plasticized PVC During Gelation and Fusion. European Polymer Journal, v. 33, p. 453-462, 1997.
CAMPOS, J.; RIBEIRO, A.; CARDOSO, C. Preparation and characterization of PVDF/CaCO3 composites. Materials Science and Engineering B, v. 136, p. 123-128, 2007.
GONZALEZ, N.; MUGICA, A.; FERNANDEZ-BERRIDI, M. Application of high resolution thermogravimetry to the study of thermal stability of poly(vinyl chloride) resins. Polymer Degradation and Stability, v. 91, p. 629-633, 2006.
KARAYILDIRIM, T.; YANIK, J.; YUKSEL, M.; SAGLAM, M.; VASILE, C.; BOCKHORN, H. The effect of some fillers on PVC degradation, v. 75, p. 112–119, 2006.
PAPPA, G.; BOUKOUVALAS, C.; GIANNARIS, C.; NTARAS, N.; ZOGRAFOS, V.; MAGOULAS, K.; LYGEROS, A.; TASSIOS, D. The selective dissolution/precipitation technique for polymer recycling: a pilot unit application. Resources, Conservation and Recycling, v. 34, p. 33-44, jul. 2001.
SILVERSTEIN., R. M.; BASSLER, G. C.; MORRIL, T. C. Identificação Espectrométrica de Compostos Orgânicos. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1994.
SOLVAY. Societe Anonyme (Brussels, BE). Bernard Vandenhende, Jean-Philippe Dumont. Method for recycling a plastic material. US n. 7056956 B2, 6 jun. 2006.
TRANSFORMADORES de plásticos por rotomoldagem. Revista plástico industrial. Ano IX. n. p. 64-67, jan. 2007.
