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Polímeros (biodegradáveis, oxibiodegradáveis, biopolímeros e polímeros verdes)

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Polímeros (biodegradáveis, oxibiodegradáveis, biopolímeros e polímeros verdes)

  1. 1. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS E OXIBIODEGRADÁVEIS, BIOPOLÍMEROS E POLÍMEROS VERDES.ALUNOS RESPONSÁVEIS: ANA PAULA SILVA, FABÍOLA SILVEIRA, LUIS GUSTAVO PAIVA, THUANNY MORAES.
  2. 2. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAINTRODUÇÃO:As questões ambientais tem sido o foco para o desenvolvimento sustentável, o qual engloba não só omeio ambiente mas também a sociedade. O consumidor, por sua vez, tem buscado produtos maissustentáveis, embora boa parte deles não possuam práticas ecologicamente corretas. Nesse trabalhomostraremos as transformações decorrentes da preservação do meio ambiente e como elas afetarama Indústria dos Polímeros.
  3. 3. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIACONCEITO DE DEGRADAÇÃO:Entende-se por degradação qualquer deterioração ou destruição de um meio. Na indústriado polímero a degradação só é desejada quando o polímero (plástico) precisa serdescartado no meio ambiente, porém essa degradação deve evitar a poluição e destruiçãodesse meio, é o que chamamos de biodegradação ou oxibiodegradação.Em termos químicos, qualquer que seja a forma de degradação ou o tipo de classificação, aprimeira etapa da degradação, iniciação, sempre está relacionada ao rompimento de umaligação química covalente, seja ela na cadeia principal ou em grupo lateral.DEGRADAÇÃO E MEIO AMBIENTE:Mesmo havendo uma preocupação com asquestões ambientais, o hábito de separar o lixo,por exemplo, mesmo sendo fácil, ainda é umdesafio para a população, não só pela prática,mas também pela deficiência da coleta seletivae a falta de postos coletores para que esse lixoseja descartado corretamente.
  4. 4. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROSBIODEGRADÁVEIS.
  5. 5. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS:A biodegradação diz respeito ao processo de decomposição de materiais (sobretudo de origemorgânica) por ação de seres vivos. Um material biodegradável é “processado”, pelo menosparcialmente, por organismos – geralmente microscópicos – que utilizam esse material comoalimento.Nesse processo, o materialoriginal é alterado e, em geral,transformado em moléculasmenores, em alguns casos emágua e CO2.Os microrganismos responsáveispela biodegradação do polímeronaturais e sintéticos são:bactérias, e os fungos, com suasrespectivas enzimas. Figura 1. Processo de Biodegradação de um PET biodegradável após 80 dias. Foto: http://profcarlaquimica.blogspot.com.br/2010/09/plastico-biodegradavel-o-lixo- urbano-e.html
  6. 6. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS: COMO OCORRE A BIODEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS?Existem três elementos indispensáveis para o processo de biodegradação de polímerosno estado sólido. Estes são: ORGANISMOS AMBIENTE SUBSTRATO
  7. 7. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS: BIODEGRADAÇÃO ANAERÓBICA E AERÓBICA. Figura 2. Equação química do processo de biodegradação dos polímeros em condições anaeróbicas e aeróbicas. http://www.plastico.com.br/revista/pm423/tecnica/tecnica01.html
  8. 8. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS:Figura 3. MEI, L.H.I.; MARIANI, P.D.S.C. Visão geral sobre polímeros ou plásticos ambientalmente degradáveis (PADs). 1 ed. Campinas:Editora e Gráfica Flamboyant, 2005. v. 1. 41 p.
  9. 9. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS NATURAIS:Polímeros formados durante o ciclo de crescimento de organismos vivos são, então, denominadospolímeros naturais. Sua síntese envolve, geralmente, reações catalisadas por enzimas e reações decrescimento de cadeia a partir de monômeros ativados, que são formados dentro das células porprocessos metabólicos complexos. POLISACARÍDEOS ÁCIDOS ALGÍNICOS POLIPEPTÍDIOS NATURAIS POLIÉSTERES BACTERIANOS
  10. 10. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS: Experimento com copo biodegradável, duração de 80 dias para se biodegradar por completo:Figura 4. http://musickeiros-changeworld.blogspot.com.br/
  11. 11. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROSOXIBIODEGRADÁVEIS.
  12. 12. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS OXIBIODEGRADÁVEIS: Polímeros oxibiodegradáveis são aqueles que sofrem degradação resultante de fenômenos oxidativos e mediados por células tanto de modo simultâneo como sucessivo. MAS AS SACOLAS OXIBIODEGRADÁVEIS É O MESMO QUE SACOLAS BIODEGRADÁVEIS?Figura 5. Polímero Biodegradável após 64 dias no Figura 6. Sacola Oxibiodegradável após 1 ano no meio ambiente.meio ambiente.
  13. 13. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS OXIBIODEGRADÁVEIS: Experimento de um ano com uma sacola oxi-biodegradável: 24 de maio de 2009 01 de junho de 2009 29 de junho de 2009 22 de novembro de 2009 24 de dezembro de 2009
  14. 14. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS OXIBIODEGRADÁVEIS: 14 de março de 2010Figura 7. Processo de degradação da sacolabiodegradável. Fonte: http://www.queroserverde.com.br/2010/03/experimento-de-um-ano-com-uma-sacola.html
  15. 15. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS OXIBIODEGRADÁVEIS: COMO OCORRE A DEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS OXIBIODEGRADÁVEIS? O processo de oxibiodegradação funciona da seguinte maneira: para que ele degrade antes do plástico convencional, adiciona-se, na composição desse tipo de plástico, aditivos anti-oxidantes e pró- oxidantes, que garantem a oxidação do plástico. Isto significa que a sua decomposição no ambiente é acelerada: ao invés de 400 anos, o processo de degradação dura, aproximadamente, 18 meses.Figura 8. Etapas da "Oxi-biodegradação". Redução do tamanho das partículas que não são vistas a olho nu.
  16. 16. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS.
  17. 17. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS:Os biopolímeros são polímeros ou copolímeros produzidos a partir de matérias-primas de fontesrenováveis, como: milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, e outras. Esses são assim conhecidos, porpossuírem um ciclo de vida mais curto comparado com os fósseis que demoram milhares de anos parase formar. Estes polímeros também podem ser considerados como polímeros verdes por possuíremcaracterísticas semelhantes. ORIGEM BACTERIANA
  18. 18. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS: FONTE ANIMALFigura 10. http://www.polymar.com.br/pagina.php?diretorio=ped/&menu=0&cod_secao=30&arquivo=quitina.php
  19. 19. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS: FONTE VEGETAL Figura 5. http://gracieteoliveira.pbworks.com/w/page/50091415/A%2520c%25C3%25A9lula. AMIDO DE BATATA AMIDO DE MILHO AMIDO DE ARROZ
  20. 20. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS:Dentre os principais biopolímeros estão:POLILACTATO (PLA): Produzido a partir do ácido láctico feitopor bactérias. Um caldo "açucarado" de fontes como melaço,açúcar de beterraba ou soro de leite recebe bactérias quefermentam o líquido e produzem ácido láctico. Por processosquímicos, esse ácido é transformado em plástico.USO - Como matéria-prima para embalagens, principalmente as destinadas aproteger produtos secos.POLÍMEROS DE AMIDO (PA): Produzido a partir do milho, dabatata, do trigo ou da mandioca. O amido desses vegetais éretirado e passa por um processo químico de desestabilizaçãoe rearranjo da cadeia de moléculas, formando um materialplástico.USO - Principalmente para a fabricação de sacos de lixo e material parapreencher embalagens.POLIHIDROXIALCANOATO (PHA): Produzido por bactérias quese alimentam de cana-de-açúcar, milho e óleo vegetal. Numbiorreator, sob determinadas condições químicas, as bactériasalimentadas fabricam polímeros, que ficam armazenados emsuas células.USO - Por ser biocompatível - não rejeitado pelo corpo humano -, é muitoutilizado na área médica para fios de suturas e próteses.
  21. 21. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS: Experimento com biopolímero. Biodegradação completa de aproximadamente 52 dias: Figura 11. http://pt.scribd.com/doc/37570405/Bioplastico
  22. 22. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIABIOPOLÍMEROS: COMO OCORRE A DEGRADAÇÃO DOS BIOPOLÍMEROS?
  23. 23. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS VERDES.
  24. 24. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS VERDES: Polímeros verdes são polímeros produzidos com matérias primas provenientes de fontes renováveis naturais, tais como: milho, batata, trigo, beterraba, cana- de-açúcar, celulose, etc. Produzem menor impacto ambiental que os polímeros convencionais. Possuem características semelhantes ao dos biopolímeros. O polietileno verde (PE) é um exemplo bem comum de polímeros verdes, ou biopolímero, e tem ganhado espaço na Indústria dos Plásticos. 1 tonelada de polietileno verde captura até 2,5 toneladas de CO2.Figura 12. Esquema de produção do PE através da cana-de-açúcar. http://www.braskem.com.br/plasticoverde/im-green.html
  25. 25. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS VERDES: PROCESSO DE PRODUÇÃO DO POLIETILEO VERDE (PE VERDE). CATALISADOR PÓ REATOR GRÂNULOS ETANOL ETANOL ETENOFigura 13. Esquema de produção do PE VERDE através da cana-de-açúcar. http://www.braskem.com.br/plasticoverde/im-green.html
  26. 26. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS VERDES:O biopolietileno possui características equivalentes às do polietileno convencional, podendo serempregado em diversas aplicações. Com o eteno verde, é possível produzir todos os tipos depolietileno: PEAD (polietileno de alta densidade), PEBD (polietileno de baixa densidade), PEUAPM(polietileno de ultra-alto peso molecular) e PEBDL (polietileno de baixa densidade linear), com 100%de matéria-prima renovável. PEAD PEBD PEUAPM PEBDLO polietileno é o tipo de plástico mais utilizado no mundo. Sua aplicação é bem ampla, o que contribuipara sua larga utilização. O polietileno verde possui as mesmas características do PE de origem fóssil,ele possui a mesma gama de aplicações. Entre as mais conhecidas são a área automotiva, decosméticos, de embalagens, brinquedos, higiene e limpeza, entre outros
  27. 27. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS E O MEIO AMBIENTE.
  28. 28. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS E O MEIO AMBIENTE:O plástico é responsável por grandes volumes de lixo de degradação lenta, mas, aosubstituir materiais de origem vegetal, reduz a destruição de florestas e, por ser leve, oseu transporte economiza combustível, A sua combustão gera mais energia do que a docarvão, embora cause poluição. A reciclagem avança, mas tem custo elevado, devido àtributação, entre outros motivosFigura 14. Tempo em que os principais materiais poliméricos demoram a se degradarem no meio ambiente. Fonte:http://www.alunosonline.com.br/quimica/polimeros-poluicao-lixo.html
  29. 29. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS E O MEIO AMBIENTE: MERCADO DE POLÍMERO VERDE NO BRASIL. (DADOS IBGE)Figura 14. Brito et al,. Revista eletrônica de materiais e processos v. 6.2, p. 127-139, 2011.
  30. 30. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAPOLÍMEROS E O MEIO AMBIENTE: DIAGRAMA DE PRODUÇÃO E DEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS. Monômero de BIOPOLÍMERO outras fontes POLÍMERO BIODEGRADÁVEL Polímero produzido pela natureza Monômero de fonte natural Produzido pelo Degradado pela Biomassa homem Não degradado pela Biomassa POLÍMERO VERDE
  31. 31. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIAAGRADECEMOS
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