Polímeros e polietileno

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Polímeros
Introdução
Os polímeros são, quimicamente, materiais naturais ou sintéticos, geralmente de origem orgânica, compostos por cadeias com altos pesos moleculares.
A característica geral de polímeros é a macromolécula feita pela união de unidades mais simples chamadas de monômeros, visando à obtenção de moléculas com propriedades físicas diferenciadas. O tamanho e a estrutura da molécula do polímero determinam as propriedades do material “plástico”. Massa molar: 10.000 a 1.000.000. (KANTOVISCK, 2011)
Figura 1: constituição química e física de polímeros.
Exemplos de biopolímeros ou polímeros naturais: proteínas, DNA, RNA, borracha natural, algodão, celulose, amido. 
Exemplos de polímeros sintéticos: Plásticos (polietileno, poliestireno), adesivos (cola epoxi), tintas, fibras (poli-éster, nylon).
Polímeros sintéticos são classificados em dois tipos: 
Polímeros de crescimento em cadeia: adição de monômeros ao final da cadeia em crescimento. O final da cadeia é reativa, pois é um radical, um cátion ou um ânion. Neste método os intermediários reativos reagem apenas com o monômero, o que é diferente do que ocorre nas polimerizações por condensação. 
Polímeros de condensação (ou Polimerização de reação gradual): combinação de duas moléculas, ocorrendo em muitos casos a saída de uma pequena molécula, como H2O e EtOH.
Existem dois tipos de natureza da cadeia de polímeros: 
Polímero de cadeia homogênea - Quando o esqueleto da cadeia é formada apenas por átomos de carbono. 
Polímero de cadeia heterogênea - Quando no esqueleto da cadeia existem átomos diferentes de carbono (heteroátomos). 
Microesferas de polietileno presentes nos esfoliantes corporais
O polietileno (de acordo com a denominação oficial da IUPAC, polieteno) é quimicamente o polímero mais simples. É representado pela cadeia: (CH2-CH2)n. É quimicamente inerte. Devido à sua alta produção mundial, é também o mais barato, sendo um dos tipos de plástico mais comuns. Obtém-se pela polimerização do etileno (de fórmula química CH2=CH2, e chamado de eteno pela IUPAC), do qual deriva seu nome. Podemos escrever a equação para a reação de polimerização como segue: 
Onde a letra n representa o número grande (entre de centenas a muitos milhares) de moléculas monoméricas (nesse caso, o etileno) que reagem para formar uma molécula polimérica grande, o polieteno.(TORRES, 2010)
Pode ser produzido por diferentes reações de polimerização, como por exemplo a polimerização por radicais livres, polimerização aniônica, polimerização por coordenação de íons ou polimerização catiônica. Cada um destes mecanismos de reação produz um tipo diferente de polietileno. (COUTINHO, 2003)
Segundo Coutinho (2003), os polietilenos (abreviado PE) podem ser classificados em:
PEBD (em inglês conhecido como LDPE ou PE-LD): Polietileno de Baixa Densidade;
Atóxico
Flexível
Leve
Transparente
Inerte (ao conteúdo)
Impermeável
Pouca estabilidade dimensional, mas com processamento fácil
Baixo custo
PEAD (em inglês conhecido como HDPE ou PE-HD): Polietileno de Alta Densidade; densidade igual ou maior que 0,941 g/cm³. 
Resistente a altas temperaturas;
Alta resistência à tensão; compressão; tração;
Baixa densidade em comparação com metais e outros materiais;
Impermeável;
Inerte (ao conteúdo), baixa reatividade;
Atóxico
Pouca estabilidade dimensional
PELBD (em inglês conhecido como LLDPE): Polietileno linear de baixa densidade; densidade de 0,91 a 0,925gcm³.
Maior rigidez
Maior resistência ao impacto (com relação ao PEAD)
Transparente
Resistência a rasgo e tração
Impermeável
Atóxico
Inerte (ao conteúdo)
Utilização do Microplástico na indústria dos cosméticos
Materiais plásticos têm sido usados como ingredientes em produtos cosméticos e de cuidado pessoal por diversas décadas, com patentes datando do início dos anos 60 (LESLIE, 2014). Os materiais plásticos aplicados como ingredientes em formulações de produtos cosméticos e de cuidado pessoal incluem duas categorias principais de plásticos, geralmente feitos de fontes de carbono de petróleo, sendo elas: termoplásticos (polietileno) e plásticos termo-endurecidos (poliéster) (LESLIE, 2014). Ingredientes plásticos fazem parte da formulação de uma variedade de produtos cosméticos e de cuidado pessoal (PCCPs) como: pasta de dente, shampoo, cremes, sombra para os olhos, desodorante, cremes de barbear, hidratantes, esmalte, repelentes e protetor solar (LESLIE, 2014). Esses ingredientes plásticos estão presentes em diferentes produtos com diferentes porcentagens, variando de uma fração de porcentagem até mais de 90% em alguns casos (LESLIE, 2014). Dependendo do tipo de polímero, composição, tamanho e forma o ingrediente plástico tem sido incluído em formulações com um vasto número de funções, incluindo: reguladores de viscosidade, emulsificantes, formadores de filmes, esfoliantes e abrasivos, entre outros (LESLIE, 2014). As funções desses polímeros claramente vão além do efeito esfoliante bem conhecido e bem divulgado das microesferas (LESLIE, 2014). 
Tabela 1. Exemplos de ingredientes plásticos aplicados como partículas em de PCCPs (LESLIE, 2014)
Poluição, reciclabilidade e biodegradação
O consumo de produtos plásticos ao longo dos anos vem produzindo grande número de resíduos desse material os quais se acumulam pelos aterros gerando problemas ambientais consideráveis (KUMAR et al, 2010). Os plásticos ou polímeros não biodegradáveis contribuem bastante para esses problemas, pelo fato de possuírem elevada resistência a degradação demorando anos para se decompor (BRITO, 2011). Recentemente a produção e utilização de biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes surge como mais uma alternativa, a qual, devido sua viabilidade técnica e econômica, apresenta grande potencial de expansão (BRITO et al, 2011). É esperado que termoplásticos e plásticos termo-endurecidos em PCCPs ultrapassem os consumidores que usam eles (LESLIE, 2014). Estes ingredientes são geralmente lançados em sistemas de esgoto, a principal rota de emissão global de poluentes (LESLIE, 2014). Desses efluentes, eles podem ser transferidos para águas de superfície diretamente, na ausência de tratamentos adequados de sistemas de esgoto (LESLIE, 2014). Mesmo as águas tratadas podem apresentar partículas de plástico, até 100 partículas por litro, incluindo partículas feita com o mesmo tipo de plástico, que possuem também o mesmo tamanho e forma, aplicado em alguns PCCPs (LESLIE, 2014). 
Figura 2: Rotas de emissão das partículas de microplásticos e potencial de bioacumlação no meio ambiente (LESLIE, 2014).
	Isso demonstra que as estações de tratamento de esgoto não são feitas para degradar partículas de plástico ou reter 100% dessas partículas (LESLIE, 2014). Também, os produtos contendo partículas plásticas não foram feitas para serem degradadas no sistema de esgoto, nos efluentes ou no meio ambiente (LESLIE, 2014). Uma vez emitidos, os microplásticos de PCCPs acabam sendo misturados com outros microplásticos “secundários” de macroplásticos que se desintegraram, assim como microplásticos “primários” (que não são fragmentos, mas foram fabricados como partículas) emitidas de outras fontes (LESLIE, 2014). As consequências das emissões de microplásticos no meio ambiente é um problema cada vez mais estudado, apesar de recente. Estudos realizados com organismos marinhos estão confirmando o poder de bioacumulação dessas partículas e suas péssimas consequências para esses organismos. A quantidade de dados e estudos sobre a toxicidade de microplásticos aplicados a PCCPs vem, em grande parte, de áreas fora da química cosmética (LESLIE, 2014). Partículas plásticas entrando no ambiente, por exemplo, pelo sistema de esgoto, podem potencialmente serem consumidos por organismos aquáticos e entrar na cadeia alimentar (WRIGHT et al, 2013). As partículas podem contribuir com o total de microplásticos presentes no mar. No entanto, uma vez no mar, essas partículas de microplásticos primárias se tornam dificilde identificar de partículas secundárias de microplásticos (LESLIE, 2014). No ambiente, as partículas presentes em PCCPs se comportam similarmente aos microplásticos de outras fontes de tipos de polímeros de tamanho similar (LESLIE, 2014). Para entender a exposição no meio ambiente, concentrações de microplásticos (primários e secundários combinados) têm sido medidos em águas marinhas no mundo todo, e têm sido reportado para um número crescente de sedimentos marinhos (LESLIE, 2014). Foi demonstrado em um grande número de testes em laboratório que invertebrados marinhos acabam recebendo microplásticos, como moluscos, pepinos do mar, assim como vertebrados, desde peixes (que acabam consumindo estes microplásticos através de suas brânquias) até aves marinhas (LESLIE, 2014).
	Em resumo, a literatura científica é repleta de relatórios sobre a detecção de microplásticos na água, sedimento e amostras de biota ao redor do mundo (LESLIE, 2014). Na maioria das partes do mundo, a emissão é realizada diretamente para a água de superfície, podendo também ser feita através de efluentes tratados ou a aplicação de lodo de esgoto (biossólidos) em terras agrícolas, aterros ou lodo de esgoto no mar (LESLIE, 2014). Impossível de coletar após o uso do produto, os microplásticos PCCPs tornam-se potencialmente disponíveis para acumulação por grande número de espécies, podem ser transportados por longas distâncias, podem entrar na cadeia alimentar marinha e, em última análise, terminar em nossos pratos também (LESLIE, 2014). Isso poderia ter, não apenas um impacto toxicológico, mas também implicações econômicas, se o consumo de certos tipos de alimentos no futuro precisasse ser limitado (como vimos com os poluentes orgânicos persistentes em peixes do mar Báltico, por exemplo) (LESLIE, 2014). A reciclabilidade dessas partículas se torna difícil devido ao tamanho delas. Uma alternativa possível para o problema de poluição causado por partículas de microplástico seria o uso de biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes, ou, em último caso, o uso de filtros específicos em estações de tratamento de esgoto que barrem essas partículas e impeçam que possam ser lançadas em corpos d’água ou no ecossistema marinho. 
https://www.ecycle.com.br/component/content/article/67/2769-perigo-micro-plasticos-esfoliantes-cosmeticos-contaminam-agua-oceanos-vida-aquatica-como-evitar-esfoliacao-microesferas-polietileno-perigosos-poluentes-meio-ambiente-alternativa-solucoes-caseiras.html < utilização e poluição
Referencias
COUTINHO, F.M.B. et al – Polietileno: principais tipos, propriedades e aplicações. Polímeros: Ciência e Tecnologia vol. 13 em 2003 p. 1-13. Disponível em: <http://www.revistapolimeros.org.br/files/v13n1/v13n1a01.pdf> . Acessado em: 29 de outubro de 2017.
KANTOVISCKI, Adriano. MATERIAIS POLIMÉRICOS MÓDULO 1 - CONCEITOS E DEFINIÇÕES, UTFPR (Universidade Tecnológica Federal do Paraná), Maio de 2011. Disponível em: <http://www.damec.ct.utfpr.edu.br/automotiva/downloadsAutomot/d5matPolimMod1.pdf>. Acessado em 28 de outubro de 2017.
TORRES, A.A.U. ; d'Almeida, J. R. M. ; Habas, Jean Pierre . Avaliação do efeito de um óleo parafínico sobre o comportamento físico-químico de tubulações de polietileno de alta densidade. Polímeros (São Carlos. Impresso) , v. 20, p. 331-338, 2010.
LESLIE, H. A. Review of Microplastics in Cosmetics. Institute for Environmental Studies [IVM], v. 393, p. 394, 2014.s
 KUMAR, M.; MOHANTY, S.; NAYAK, S. K.; PARVAIZ, M. R. Effect of glycidyl methacrylate (GMA) on the thermal, mechanical and morphological property of biodegradable PLA/PBAT blend and its nanocomposites. Bioresource Technology, V. 101, n.21, 2010.
BRITO, G. F. et al. Biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 6, n. 2, p. 127-139, 2011.
Wright
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Galloway
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2013
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microplastics on
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Environmental Pollution
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