250 200 150 100 50 0 -50
ppm
400 0 35 00 30 00 2 500 2 000 150 0 100 0 50 0
% T
C o m p r im en to d e o n d a ( cm -1)
P E
P E T
CONCLUSÃOCONCLUSÃO
0 200 400 600 800
0
20
40
60
80
100
Perd
a de
Mas
sa (%
)
Temperatura (°C)
10 8 6 4 2 0
ppm
RECICLAGEM DE FILMES MULTICAMADAS VIA REAÇÂO DE GLICÓLISE
INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO
EXPERIMENTALEXPERIMENTAL
Alberto G.V. de C. Neto (IC), Thiago A. Ganzerli (IC), Vinicius Müller (IC), Silvia L. Fávaro (PG), Edvani C. Muniz (PQ), Eduardo Radovanovic* (PQ)
Universidade Estadual de Maringá – UEMDepartamento de Química -DQI
Av. Colombo, 5790, CEP 87020-900, Maringá-PR. [email protected].
Filmes multicamadas são cada vez mais empregados na indústria alimentícia devido a
uma serie de propriedades que estes oferecem, como: barreira ao vapor d’ água, gás, luz e
flexibilidade, aliadas ao fácil processamento e o baixo custo. Estes filmes são compostos de
vários polímeros, que vão um a um suprir as diversas necessidades deste tipo de material.
Devido à diversidade de materiais que compõe os filmes multicamada o processo de
reciclagem mecânica (extrusão) torna-se muito difícil. Filmes multicamadas contendo PET
(Politereftalato de etila) são um bom exemplo, pois para se fazer a extrusão do PET é
necessário atingir temperaturas muito superiores as temperaturas de extrusão de outros
polímeros, como o PE e PP, o que acarreta uma possível degradação destes outros
polímeros ligados ao PET1. Este estudo representa uma alternativa para reciclagem de
embalagens multicamadas, contendo PE, alumínio e PET, através da delaminação do filme
e despolimerização do PET utilizando reação de glicólise.
REFERÊNCIASREFERÊNCIAS AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS
Delaminação dos Filmes Multicamadas
Despolimerização
Etileno Glicol
PET/Al Al
BHET
180 ºC
8 h
BHETÁgua
Etileno Glicol
Acetato de Etila
50 ºC
20 min
PE
PET/Al
Filmes Multicamada contendo PET/PE/Al
O
OO
O C H 2
H 2 C
nO
OO
O
O HH O
+ O HH OO H
H O+
Reação
RESULTADOS E DISCUSSÃORESULTADOS E DISCUSSÃO
A porcentagem de cada material foi determinada após a
etapa de delaminação por gravimetria: 36% de PET, 49% de
PE e 15% de Al.
A análise termogravimétrica indica que a etapa de
delaminação não altera termicamente os materiais, a
temperatura na qual a velocidade de perda de massa é máxima
ocorre no filme e nos dois polímeros (após o processo de
delaminação) próximo de 400 ºC. O PET foi despolimerizado
através de reação de glicólise com etileno glicol.
A reação foi realizada a pressão atmosférica e
temperatura de 180 ºC. Os produtos da reação foram
caracterizados por FTIR e 1H RMN.
Nos espectros de FTIR foram observadas bandas
características da ligação O-H em 3447 e em 1134 cm-1.
Bandas características da ligação C-H foram observadas na
região de 2880 a 2964 cm-1. Estiramentos característicos das
ligações de carbono aromático são observados em 1457 e
1505 cm-1. A presença da carbonila (C=O) foi evidenciada pelo
pico em 1716 cm-1, enquanto a ligação simples C-O apresentou
picos característicos em 1018, 1074 e 1282 cm-1. O pico na
região de 728 cm-1 foi atribuído ao desdobramento fora do
plano das ligações C-H do anel aromático2. Estas bandas são
características de BHET.
O espectro de 1H RMN apresentou sinais entre 3 e 5 ppm
atribuídos aos hidrogênios pertencentes ao BHET. Os outros
sinais que aparecem no espectro são relativos aos hidrogênios
de dímeros, trímeros e tetrâmeros3. Portanto evidencia-se que,
os produtos formados constituem-se principalmente do
monômero BHET (tereftalato de bis-hidroxietila) e alguns
oligômeros.
Este estudo representa uma forma alternativa para a reciclagem de embalagens alimentares
usados com freqüência em nosso cotidiano; uma espécie, que contém PE, Alumínio e PET. Após
a delaminação, o PE poderia ser facilmente reciclados por extrusão. O PET foi despolimerizado
pela reação glicólise que resultou em BHET (Tereftalato de bis-hidroxietila) e oligômeros como os
principais produtos.
1 <http://www.kpfilms.com/en/news/pdfs/>
2 Castro, R., Vidotti, G., Rubina, A. F., Muniz, E. C. 101, 2006, 2009–2016
Fig. 1. Filmes de multicamada delaminados, espectro FTIR-HATR, PE e PET.
Fig. 3. Espectro de RMN 13C dos produtos da reação de glicólise.
Fig. 4. Espectro de RMN 1H dos produtos da reação de glicólise.
Fig. 5. DSC do produto da reação..
Os filmes multicamadas contendo PET utilizados foram fornecidos pela Ingaplas Ind e
Com de Plásticos – Maringá-PR. Em nosso laboratório, os filmes foram cortados e secos.
A delaminação dos filmes foi feita utilizando acetona em
meio básico. Após a delaminação, os polímeros foram
imersos em água e separados por diferença de densidade.
Os produtos dessa etapa foram caracterizados por FTIR .
Os espectros de FTIR revelaram a obtenção de PET e PE.
Fig. 6. TGA do produto.
4 000 30 00 20 00 100 0 010
20
30
40
50
60
Tran
smitâ
ncia
%
Nú m e ro d e o nd a (cm -1)
Fig. 2 espectro do FTIR dos produtos da reação de glicólise.
0 100 200 300 400 500
Te mp eratura ( °C)
End
o
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