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TEMAS TECNOLÓGICOS: POLÍMEROS Tecnologia em polímeros aplicado a sustentabilidade Technology in polymer applied to sustainability EQUIPE 3º SEMESTRE DO CURSO DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Faculdade de Ciência e Tecnologia -AREA1 PAULO REIS , DANILO MARQUES, JOSÉ CARLOS, ALEXANDRE, ALAN GOMES, ENEAS NETO TARCISIO RIMENO, JOENI LIMA Orientador: Prof.: Joeni Sacramento de Lima - Faculdade de Ciência e Tecnologia -AREA1 E-mails: paulo-08@hotmail.com; danilonarque09@gmail.com Abstract Ever since man has been trying to improve what we have, looking for new features or ways of ob- have product through different means and material Press, to enhance and even replace, since it is known that the mineral natural resources are slipping away. The polymer is a raw material that is being increasingly used in the manufacture of products in various fields and sectors of industries, it is lightweight , low cost , durable, and c,an be recycled several times. There are numerous ways to use this material; the irregular disposal generates a large volume of solid waste, which directly impact the environment. Due to new consumer habits that has generated concern, therefore, alternative means to minimize such impact has been deployed , po - to highlight the reuse and recycling of plastic , as well as the development of alternative polymers known for green and biodegradable Keywords: Production, Recycling, Reuse , Environment. Resumo Desde sempre o homem vem tentando melhorar o que se tem, buscando novos recursos ou maneiras de se obter o produto através de diferentes meios e matéria- Prima, para aprimorar e até mesmo substituir, pois é sabido que os recursos naturais minerais estão se esvaindo. O polímero é uma matéria-prima que está sendo cada vez mais usada na fabricação de produtos em diversas áreas e setores das industrias, pois é leve, de baixo Custo, resistente, e pode ser reciclado por diversas vezes. Existe inúmeras maneiras de utilização desse material, o descarte irregular gera um grande volume de resíduos sólidos, que impactam diretamente ambiente. Devido aos novos hábitos de consumo isso tem gerado uma grande preocupação, com isso, meios alternativos para minimizar tais o impacto vem sendo implantados, pode- se destacar a reutilização e reciclagem de plástico, bem como o desenvolvimento de polímeros alternativos conhecido por verdes e biodegradáveis. Palavras chave: Produção, Reciclagem, Reutilização, Meio-Ambiente. 1. Conceito polímero Segundo [Canevarolo, 2002] ;A palavra polímero origina-se do grego poli (muitos) e mero (unidade de repetição). Assim, um polímero é uma macromolécula composta por muitas (dezenas de milhares) de unidades de repetição denominadas meros, ligados por ligação covalente. A matéria-prima para a produção de um polímero é o monômero, isto é, uma molécula com uma (mono) unidade de repetição. Dependendo do tipo de monômero (estrutura química), do número médio de meros por cadeia e do tipo de ligação covalente, poderemos dividir os polímeros em três grandes classes: Plásticos, Borrachas (ou Elastômeros) e Fibras. Uma classificação mais abrangente cita ainda os Revestimentos, os Adesivos, as Espumas e as Películas. Muitos polímeros são variações e/ou desenvolvimentos sobre moléculas já conhecidas podendo ser divididos em quatro diferentes classificações 2. Classificação do Polímero A cada dia surgem novos tipos de polímeros, possível através de novas combinações químicas realizadas com a matéria, de acordo com a necessidade do mercado de se adquirir um novo tipo de matéria para atender as especificações do produto. Dependendo do tipo de monômero (estrutura química), do número médio de meros por cadeia e do tipo de ligação covalente, poderemos dividir os polímeros em: Revestimentos, os Adesivos, as Espumas e as Películas [Callister 2002]. Muitos polímeros são variações e/ou desenvolvimentos sobre moléculas já conhecidas Podendo ser divididos em quatro diferentes classificações [Canevarolo, 2002]: · estrutura química; · método de preparação; · comportamento mecânico; · desempenho mecânico. Figura 1 2.1 Termoplástico Esses polímeros são aqueles no qual quando exposto a temperatura e pressão amolecem tendo uma flexibilidade para a conformação e por isso assumem a forma do molde. Novas alterações em sua forma geométrica podem ser obtidas basta realizar o processo novamente para adquirir a geometria desejada, fazendo dele então este polímero um material reciclado. Em nível molecular, à medida que a temperatura é elevada, as forças de ligação secundárias são diminuídas (devido ao aumento do movimento molecular). Os termoplásticos são relativamente moles e dúcteis e compõem-se da maioria dos polímeros lineares e aqueles que possuem algumas estruturas ramificadas com cadeias flexíveis. Ex: PE,PP, PVC, etc. Cadeia termoplástica figura 2 2.2 Termofixo Os termofixos sua conformação e feita através de elevação de temperatura e pressão, quando isso ocorre as moléculas amolecem e assumem a forma do molde que estar sendo usado para a aquisição da geometria; porém não é possível realizar novas alterações qualquer aplicação de calor e/ou pressão gera uma deformação permanente tornando-os materiais cadeia da borracha vulcanizada. 3. Reciclagem 3.1 POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS A biodegradação é um processo natural e complexo onde compostos orgânicos, por meio de mecanismos bioquímicos, são convertidos em compostos simples e, então, redistribuídos no meio ambiente, através do ciclo elementar do carbono, nitrogênio e enxofre[Yam, K. L. (1986). The Wiley encyclopedia of packaging technology. New York: Wiley], ou seja, a biodegradação de um polímero é o processo pelo qual microrganismos e suas enzimas consomem este polímero como fonte de nutrientes, em condições normais de umidade, temperatura e pressão. Os materiais plásticos convencionais, produzidos a partir de polímeros sintéticos ocasionam graves problemas ambientais, devido ao longo tempo necessário para a sua degradação, tem alta massa molar e são hidrofóbicos, o que dificulta a ação dos microrganismos e de suas enzimas na superfície do polímero [Franchetti, S. M. M., & Marconato, J. C. (2006)]. O aumento da preocupação mundial com o meio ambiente tem impulsionado a produção de embalagens biodegradáveis como uma opção viável para a gestão destes resíduos[Mali, S., Grossmann, M. V. E., & Yamashita, F. (2010]. Os polímeros melhor adaptados à biodegradação completa são os naturais, aqueles hidrolisáveis a CO2 e H2O, ou a CH4 e os polímeros sintéticos que possuem estruturas próximas aos naturais[Bucci, D. Z., Tavares, L. B. B., & Sell, I. (2005]. Podem ser obtidos a partir de fontes naturais renováveis como milho, celulose, batata, cana-de-açúcar, ou serem sintetizados por bactérias a partir de pequenas moléculas como o ácido butírico ou o ácido valérico, dando origem ao polihidroxibutirato e ao polihidroxibutirato-co-valerato, respectivamente, ou até mesmo serem derivados de fonte animal, como a quitina, a quitosana ou proteínas[Mohanty, A. K., Misra, M., Drzal, L. T., Selke, S. E., Harte, B. R., & Hinrichsen, G. (2005). Natural fibers, biopolymers, and biocomposites.]. Outros polímeros biodegradáveis podem ser produzidos a partir de fontes fósseis, petróleo, ou da mistura entre biomassa e petróleo. Os polímeros biodegradáveis provenientes do petróleo mais conhecidos são as policaprolactonas (PCL), as poliesteramidas, os poliésteres alifáticos e os poliésteres aromáticos. Os polímeros biodegradáveis mostram um campo em desenvolvimento, com crescente utilização de polímeros não só para embalagens, bem como para os mais variados setores, se tornando uma área de grande potencial de estudos para viabilização do seu uso 3.2 Naturais Estes polímeros são materiais degradáveis, em que a degradação resulta primariamente da ação de microrganismos, tais como fungos, bactérias e algas de ocorrência natural, gerando CO2, CH4, componentes celulares e outros produtos, segundo estabelecido pela "American Standard for Testing and Methods" (ASTM-D-833)- (Polym. Degrad. Stab. 1998). Ou de outro modo, são materiais que se degradam em dió- xido de carbono, água e biomassa, como resultado da ação de organismos vivos ou enzimas. 3.3 Oxidação biológica É a reação de oxidação, na presença de oxigênio, com introdução de grupos peróxidos nas cadeias carbônicas, por ação das monooxigenases e desoxigenasses, quebra das cadeias, seguida por bioassimilação de produtos de baixa massa molar, como ácidos carboxílicos, aldeídos, cetonas. Este mecanismo se aplica essencialmente a polímeros apenas de cadeias carbônicas. A degradação pode ser controlada pelo uso apropriado de antioxidantes. A bioassimilação começa tão logo forem formados produtos de baixa massa molar no processo de peroxidação. (Polym. Degrad. Stab. 2000). 3.4. Considerações Finais O uso da tecnologia aplicada a produção de plásticos é muito importante ,polímeros inteligentes tem se tornado indispensável para a sociedade, pois desempenha uma funções de grande importância garantindo uma maior confiabilidade em relação ao meio ambiente , quanto para vendê-lo. Neste contexto, surge a preocupação com o destino final dos resíduos que sobram da utilização diária e com os impactos que podem causar no meio ambiente, sendo que o polímero possue diversos tipos de materiais com diferentes tempos de degradação. A busca pelo desenvolvimento de um material inteligente e sustentáveis tem aumentado. produtos recicláveis, biodegradáveis e polímeros verdes, têm sido produzidos visando reduzir o impacto ambiental. As empresas , órgão governamentais , buscar desenvolver um produto que utilizam pouco material de forma que a agressão desseas matérias gerem menos danos ao meio ambiente .contudo, a sociedade deve ser reeducada , por meio de políticas sustentável , visando reduzir o consumo de forma equilibrada e o descarte inadequado desses matérias mesmo diante de tantas inovações tecnológicas . O impacto causado ambiental gerado pelo polímero é um assunto discutido há alguns anos, contudo novas alternativas e tecnologia vem sendo utilizadas a fim de reduzir os impactos e os danos causados no ambiente por esses matérias. . 4. Referências Bibliográficas 1. Canevarolo Jr. -- São Paulo: Artliber Editora, 2002. 2. CALLISTER JR., WILLIAM D., Ciência e Engenharia dos. Materiais: Uma Introdução, 1a ed., Rio de Janeiro, LTC, 2002 3. Yam, K. L. (1986). The Wiley encyclopedia of packaging technology. New York: Wiley 4. Franchetti, S. M. M., & Marconato, J. C. (2006). Polímeros biodegradáveis: uma solução parcial para diminuir a quantidade dos resíduos plásticos. Quimica Nova, 29(4), 811-816. http:// dx.doi.org/10.1590/S0100-40422006000400031. 5. Mali, S., Grossmann, M. V. E., & Yamashita, F. (2010). Filmes de amido: produção, propriedades e potencial de utilização. Semina: Ciências Agrárias, 31(1), 137-156. http://dx.doi. org/10.5433/1679-0359.2010v31n1p137 6. . Bucci, D. Z., Tavares, L. B. B., & Sell, I. (2005). Packinging for the storage of food products. Polymer Testing, 24(5), 564- 571. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2005.02.008. 7. . Lima, S. L. T. (2004). Reciclagem e biodegradação de plásticos. Revista Científica do IMAPES, 2(2), 28-34. 8. Mohanty, A. K., Misra, M., Drzal, L. T., Selke, S. E., Harte, BR., & Hinrichsen, G. (2005). Natural fibers, biopolymers, and biocomposites. Boca Raton: Taylor & Francis. http://dx.doi. org/10.1201/9780203508206. Faculdade de Ciência e Tecnologia -AREA1 1. Conceito polímero 2. Classificação do Polímero 2.1 Termoplástico 2.2 Termofixo 3.1 POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS 3.2 Naturais 3.3 Oxidação biológica
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