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PAN Termoplástica – Poliacrilonitrila – Um novo material de grande potencial tecnológico obtido com glicerina de biodiesel

Plastico Moderno
22 de fevereiro de 2009
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    O polímero também apresenta baixa combustibilidade, uma vez que, ao entrar em contato com a chama, queima produzindo um resíduo rico em carbono, que impede a propagação do fogo, semelhantemente ao que ocorre com o PVC. A PAN é bastante miscível com polímeros polares, como o PVC e o cloreto de polivinilideno (PVDC), para a produção de blendas poliméricas, mas é imiscível com polímeros apolares, como o PP, PE e PS.

    Outro fato conhecido é que a PAN é o polímero mais resistente entre todos à degradação pela luz solar, principalmente aos raios ultravioleta, que fazem com que polímeros como o PP e o PE expostos ao sol se tornem frágeis, quebradiços e descoloridos. Todos os resíduos de processamento do polímero e a própria Thermpan possuem baixa toxicidade ambiental, pois contêm substâncias de alta biodegradabilidade incorporadas, caso da glicerina e de outros glicóis.

    Plástico Moderno, PAN Termoplástica - Poliacrilonitrila - Um novo material de grande potencial tecnológico obtido com glicerina de biodiesel

    A faixa de temperatura que permite a conformação termoplástica da Thermpan depende dos comonômeros presentes. Para uma PAN-coacetato de polivinila (5%), a temperatura de amolecimento se inicia a 150oC e a de fusão, a 205oC, sendo que a 215oC se obtém a melhor viscosidade para fiação e produção de filmes. A PAN termoplástica pode ser conformada por injeção, apresentando uma ótima reologia de moldagem, com curto tempo de resfriamento no molde. Diversos corpos-de-prova injetados e ensaiados em testes de tração mostraram resistência à ruptura de 53 MPa e módulo elástico de 2,9 GPA, resultado superior ao de muitos termoplásticos conhecidos, como o PP e o PE, e equivalente à faixa de trabalho do PVC rígido.

    A presença de glicóis como estabilizantes permitiu observar, na análise calorimétrica DSC, uma redução de altura e alargamento do pico exotérmico de ciclização da Thermpan. Com isso, as fibras PANOX obtidas com a Thermpan sofrem pequenas alterações dimensionais durante a etapa de pré-oxidação, resultando em fibras de maior resistência mecânica quando comparadas com as iniciais. Este comportamento é contrário ao observado com a fibra acrílica obtida pelo processo de fiação úmida, que tem uma diminuição de resistência na fase de pré-oxidação. Filamentos de Thermpan de 50 µm pré-oxidados isotermicamente a 240oC, por 2 horas, sem estiramento, apresentaram tenacidade de 22 cN/tex contra 12 cN/tex da fibra inicial.

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    A maioria dos pigmentos orgânicos e inorgânicos, a exemplo das ftalocianinas, negro-de-fumo, dióxido de titânio, óxido de ferro e cromo, são facilmente incorporados ao polímero, seja para a produção de fibras pigmentadas em massa ou corpos rígidos. O processo atual de coloração de fibras acrílicas processadas por fiação úmida ou seca emprega o tingimento superficial, já que a DMF dissolve grande parte dos pigmentos orgânicos comercialmente disponíveis. Apesar de a fibra acrílica ser altamente resistente à luz solar, esses corantes superficiais não o são e estão sujeitos ao desbotamento, como qualquer outra fibra tingida. Com a pigmentação em massa da Thermpan, este mecanismo não ocorre e as fibras coloridas obtidas são excelentes para aplicações externas (out-door), como na fabricação de toldos e lonas.

    A cadeia do biodiesel e a Thermpan – A utilização da glicerina como plastificante da PAN na produção de fibras acrílicas tem grandes vantagens sobre os processos atuais de fiação, que empregam solventes de alta toxicidade para o meio ambiente e o homem, como a dimetilformamida. Esses solventes, além de caros, necessitam de grande quantidade de energia para a operação das plantas de destilação existentes nas fábricas. Sem dúvida, os custos dos solventes, da sua recuperação, e das perdas, além do tratamento de todos os resíduos industriais gerados, comprometem fortemente o custo final da fibra acrílica. A glicerina, ao contrário, é um subproduto da transesterificação de óleos vegetais para produção de biodiesel, e se torna um excelente atrativo para a redução de custos da cadeia de produção de fibras acrílicas.

    Plástico Moderno, PAN Termoplástica - Poliacrilonitrila - Um novo material de grande potencial tecnológico obtido com glicerina de biodiesel

    Dado o rendimento de aproximadamente 10% de glicerina na produção do biodiesel, estima-se que a adição de 5% do óleo de origem vegetal ao óleo diesel fóssil consumido no Brasil trará um salto na produção do biocombustível, das atuais 80 mil t/ano para 200 mil t/a, resultando em 2,4 bilhões de litros de biodiesel. Segundo a Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim), o consumo atual de glicerina no Brasil, principalmente pelas indústrias farmacêutica, cosmética, alimentícia e química (produção de triacetina e polióis), é da ordem de 14 mil t/a. Ele resulta em um enorme excedente de glicerina, tido como um grande problema para a indústria, em razão da necessidade de descarte, prejudicando o meio ambiente.

    A descoberta da glicerina como um excelente plastificante para a PAN talvez não despertasse muito interesse há poucos anos, porque ela também possuía um preço elevado, maior até que o preço de muitos solventes empregados na produção de fibras acrílicas, pois era produzida principalmente por via sintética, obtida do propileno. Com a tendência mundial de produção de biodiesel em diversos paises, este cenário mudou. O preço despenca ano a ano, e a cotação da glicerina bruta vegetal, com teor de 80%, já esteve menor que R$ 0,70/kg.



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    Um Comentário


    1. Matheus koboldt

      Muito bom, obrigado.



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