Repostagem do trabalho realizado pelos colegas Luiz Gustavo Barbosa, Matheus Piaia, Gustavo Henrique Ceni do IFRS - Campus Erechim.
Boa leitura pessoal!!!
Materiais reciclados
Atualmente toda ação relacionada ao descarte de qualquer o material deve ser considerada com base na estratégia dos quatro R's: redução (combate à geração de resíduos), reaproveitamento (de materiais), reciclar (uso de material descartado em novos produtos) e recuperar (extração de energia do descarte resíduos). Programas de reciclagem de plástico foram impulsionados na última década devido à crescente preocupação com o meio ambiente, a falta de espaço para a construção de aterros sanitários, e até mesmo a pressão não só da legislação, mas também da sociedade sobre esse descarte, visto que estes materiais levam milhares de anos para espontaneamente degradar. Além de manter o planeta limpo, reciclar oferece potencial para reduzir o consumo de combustível fóssil, uma vez que o plástico reciclado pode competir diretamente com o plástico virgem produzido a partir de combustíveis fósseis refinados e da energia elétrica necessário para processar plásticos reciclados é consideravelmente menor do que para material virgem.
No setor automotivo o PP representa em torno de 9% do mercado, sendo utilizado para a confecção de painéis, painéis de portas, para-choques e grades por exemplo. Portanto todo esse material quando descartado pode ser reciclado dando assim origem a novos produtos principalmente em épocas onde o acesso a resina virgem é limitado. No Brasil cerca de 8,2% do polipropileno pós-consumo é reciclado, o qual é processado e transformado em pellets por meio de um processo de reciclagem mecânica e, posteriormente, utilizado para fabricação de embalagens, componentes automotivos e outros produtos reciclados.
No entanto, existem poucos estudos para verificar se as propriedades dos polímeros reciclados são semelhantes àquelas dos polímeros virgens.
Como a finalidade de aplicação do polipropileno reciclado na indústria automotiva era uma mescla do mesmo com o PP virgem, duas misturas foram testadas, uma composta de 30% de PP reciclado e 70% de PP virgem, e outra de 50% PP reciclado e 50% PP virgem. Nesse estudo eles observaram que as propriedades mecânicas sob tração não variaram, no entanto, a resistência ao impacto apenas para amostras com até 30% de PP reciclado eram aceitáveis para uso automotivo. Amostras acima desta porcentagem (50% e PP 100% reciclado) apresentaram uma grande redução na força de impacto. Para fins comparativos, o PP virgem tinha uma resistência ao impacto de 78,7 kJ / m² e PP 100% reciclado 19,7 kJ / m².
Da mesma forma, o pesquisador Raj e demais autores (2013) testaram a tração e impacto misturas de polipropileno virgem e reciclado injetados em diferentes proporções e não obtiveram significância variação na resistência ao escoamento e módulo de elasticidade. Porém para a resistência ao impacto diminuiu com o aumento da porcentagem de material pós consumo, tendo um valor de 55,9 kJ / m² para o PP 100% virgem e 45,3 kJ / m² para a mistura de 60% de PP virgem e 40% de PP reciclado.
A perda da propriedade de impacto pode ocorrer devido à redução do peso molecular que o processo a reciclagem promove. Essa redução aumenta a mobilidade das cadeias, o que permite a formação de lamelas mais finas e um maior grau de cristalização. Além disso, a degradação sofrida pelo material de polipropileno leva a um cisalhamento da corrente principal e, consequentemente, reduz a viscosidade, afetando diretamente suas propriedades mecânicas. Porém os estudos demonstram que a utilização de misturas entre PP virgem e reciclado, quando com baixas concentrações de material reciclado, as propriedades mecânicas sofrem poucas reduções, o que reforça a viabilidade técnica e econômica da reciclagem.
Diante de todo esse contexto, os pesquisadores, Luiz Gustavo Barbosa, Matheus Piaia, Gustavo Henrique Ceni do IFRS - Campus Erechim, no ano de 2017, fizeram um estudo sobre a análise das propriedades mecânicas de tração e impacto do polipropileno reciclado em comparação com o material virgem e publicaram os resultados no artigo que possui o seguinte DOI: 10.5923/j.ijme.20170706.03
Nesse estudo os autores utilizaram um polipropileno virgem (PPv) do tipo PP 442XP, fornecido pela empresa Braskem, e um polipropileno reciclado (PPr) originário de uma reciclagem secundária, fornecido pela empresa Coplast. As proporções utilizadas foram: 100% PPv, 90%PPv-10%PPr, 80%PPv-20%PPr, 70%PPv-30%PPr e 100%PPr.
Os resultados obtidos no teste de tração estão apresentados no gráfico abaixo.
Nesse teste os autores observaram que, em geral, o limite de elasticidade sofre pouca alteração com a adição de PP reciclado na mistura com o PP virgem. Em uma comparação direta entre os extremos, PPv100 e PPr100, há uma mudança no valor de apenas 3,87% para essa propriedade. O mesmo ocorre para o módulo de elasticidade, onde houve uma modificação de menos de 1%.
Os resultados obtidos pelos pesquisadores no teste de impacto estão na tabela abaixo.
Com esse estudo os autores concluíram que: embora, como apenas as propriedades mecânicas foram analisadas, não é possível concluir o motivo da queda na força de impacto enquanto aumenta a porcentagem de polipropileno reciclado na mistura. No entanto, como o material sofre degradação durante a reciclagem, uma vez que é exposto a altas temperaturas e taxas de cisalhamento, essa degradação sofrida pode ser uma explicação para a queda nos valores de resistência ao impacto.
Ao analisarem os resultados obtidos, também puderam concluir que as propriedades sob tensão de tração (limite de elasticidade e elasticidade módulo) são pouco afetadas pelo uso de 100% polímero reciclado ou sua mistura com polímero virgem. No entanto, a reciclagem causa fragilização do PP, que é confirmado pela redução da resistência ao impacto. Tais resultados estão de acordo com os citados anteriormente por diferentes autores, que também obtiveram constância para a resistência ao escoamento e módulo de elasticidade e uma diminuição da resistência ao impacto como a porcentagem de PP reciclado na mistura com PP virgem aumentou.
Portanto, o PP obtido por descartáveise potencialmente objetos recicláveis, ou seja, PPr100, podem ser aplicados em situações que exigem resistência à tração sem estarem sujeitos ao impacto. O baixo custo do PPr, quando comparado ao PPvv, promove vantagem competitiva para os artefatos plásticos indústrias, que, ao utilizar materiais recicláveis, estão contribuindo com o meio ambiente, reduzindo o preço final do produto e / ou aumentando a margem de lucro, sem alterar a qualidade do objeto fornecido
Artigo de referência principal para esta postagem: " Analysis of Impact and Tensile Properties of Recycled Polypropylene".
Referências:
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