PET Polietileno Tereftalato: Síntese e Aplicações – Transformação de Plástico (Resina PET)

Plástico Moderno, PET: Síntese e aplicações
Fonte: http://santanamineracao.blogspot.com.br (POLIETILENO TEREFTALATO)

O poli(tereftalato de etileno), conhecido mundialmente pela sigla PET, é um polímero da familia dos poliésteres que se tornou muito popular ao ser usado para fabricar as garrafas de refrigerantes (bebidas carbonatadas). Mas ele é bem antigo, pois teve origem em 1941, para a fabricação de fibras têxteis.

Durante a Segunda Guerra Mundial, vários segmentos econômicos foram afetados, inclusive a produção de fibras de algodão, favorecendo a sua substituição pelo poliéster.

No Brasil, o PET teve sua aplicação inicial no segmento têxtil, confeccionando tecidos com a marca Tergal, encontrando aplicação até os dias de hoje, porém, atualmente recebe o nome de poliéster, sendo produzidos principalmente com filamentos oriundos da reciclagem de garrafas descartadas pós-consumo.

Aproximadamente na década de 90, surgiu no Brasil o PET como material para embalagem de bebidas carbonatadas.

Segundo o fabricante M&G, o crescimento nessa aplicação foi expressivo. A produção anual brasileira saltou de 69 mil toneladas em 1994 para cerca de 270 mil toneladas em 1998, tornando-se o terceiro maior consumidor mundial no setor de refrigerantes, atrás apenas dos Estados Unidos e do México.

Em 2008, essa produção chegou a 450 mil t, e na estatística de 2011 consta terem consumidas 514 mil t de PET para a fabricação de embalagens para vários fins.

Outra grande aplicação do PET, no passado, era a fabricação das fitas para áudio (cassetes), fitas de vídeos e disquetes (o filme marrom), além de chapas para radiografias, substituindo o inflamável acetato de celulose. Atualmente, a digitalização e impressão em papel das imagens estão substituindo os filmes radiográficos, enquanto áudios e vídeos usam suportes eletrônicos.

O PET é um dos polímeros mais resistentes disponíveis para a fabricação de embalagens, apresentando:

  • Resistência mecânica
  • Resistencia química
  • Excelente barreira contra gases e odores
  • Transparência
  • Brilho

Também podemos mencionar o baixo preço da resina e a redução de custos de transporte pelo fato de ser quase dez vezes mais leve que o vidro, para a mesma quantidade de bebida carbonatada no caso de refrigerantes, e alta produção, devido ao processo de transformação de dois estágios, com processos distintos.

Os frascos e garrafas de PET podem ser fabricados mediante os seguintes processos de transformação (que abordaremos em colunas futuras):

  • Injection Blow (injeção-sopro) de 1 estágio ou de 2 estágios
  • Injection-Stretch-Blow (injeção-estiramento-sopro) de 1 ou 2 estágios

As aplicações do PET são as mais variadas, bem como suas propriedades, por se tratar de um material de engenharia, porém, utilizado em simples aplicações como frascos e potes de cosméticos, alimentos, farmacêuticos e limpeza e outras, como, cerdas para vassouras, chapas para termoformagem na fabricação de bandejas de ovos, frutas, bolos entre outros.

Produção de Resina PET (POLIETILENO TEREFTALATO)

Os produtos obtidos através da reação de condensação entre um poliol e um ácido dibásico são chamados de poliésteres saturados.

A estrutura molecular desses polímeros não apresenta insaturações, ou seja, duplas ligações. Esses polímeros são divididos em dois grupos: poliéster linear saturado de baixo peso molecular e poliéster linear saturado de alto peso molecular. Os poliésteres de alto peso molecular são as resinas utilizadas em moldagens, tais como injeção, extrusão de chapas e de filmes coextrudados.

O PET é produzido industrialmente por duas vias químicas:

  • Esterificação direta do ácido tereftálico purificado (PTA) com etileno glicol (EG)
  • Transesterificação do dimetil tereftalato (DMT) com etileno glicol (EG).

A resina de PET para embalagens rígidas é caracterizada por possuir uma viscosidade intrínseca maior que a do PET para aplicações de filmes e fibras. A viscosidade intrínseca, comumente expressa em dl/g, é diretamente proporcional ao peso molecular.

Independente da via química escolhida, industrialmente as resinas de PET são produzidas em duas fases.

Na primeira fase, o PET amorfo é obtido pela polimerização no “estado líquido”, com viscosidade em torno de 0,6 dl/g. A primeira etapa dessa fase depende do processo escolhido, podendo ser a esterificação direta do PTA ou a transesterificação do DMT.

Nessa etapa é formado o bis-2-hidroxietil-tereftalato (BHET), também chamado de monômero da polimerização. Na operação, a água ou metanol formado, dependendo do processo, são retirados continuamente do meio através de colunas de destilação.

O monômero é então transferido para a polimerização onde, sob alto vácuo, ocorre a policondensação líquida. Nesta operação, o glicol é eliminado da reação, com o aumento da viscosidade do polímero.

Gráfico de como funciona o processo de fabricação da Resina PET Plástico Moderno, PET: Síntese e aplicações
Fonte: M&

Neste ponto, o polímero amorfo é retirado do polimerizador, resfriado, solidificado, granulado e então armazenado. Não é técnica nem economicamente viável se produzir resinas com viscosidade intrínseca maior que 0,7 utilizando somente polimerização em fase líquida.

Por isso, recorre-se a uma segunda fase de polimerização, utilizando a pós- condensação no estado sólido, na qual a resina PET amorfa, obtida na primeira fase de fabricação, é cristalizada e polimerizada continuamente, alcançando viscosidade acima de 0,80 dl/g e na forma de PET cristalina.

A resina é então embalada, estando pronta para ser comercializada.

As definições e importância das características estruturais citadas neste texto, como, amorfa e cristalina, podem ser encontradas na nossa coluna publicada na Plástico Moderno nº 491 (setembro de 2015, disponível em www.plastico.com.br), ou no blog da Escola LF.

Mais recentemente, a Coca-Cola anunciou o uso de resina PET obtida de fonte vegetal renovável para confeccionar suas garrafas “Plant Bottle”, com menor impacto ambiental.

A ideia é aproveitar o etanol de cana-de-açúcar para a produção de etileno verde e, pela sua oxidação, do MEG necessário para a síntese do monômero que dará origem ao PET.

Isso permitiria substituir quase 30% em massa de matérias-primas derivadas de petróleo na produção da resina.

A Reciclagem do PET

Atualmente, o PET ganhou uma proporção e interesse comercial para reciclagem, devido aos valores agregados ao material e a possibilidade de diversas aplicações no seu reaproveitamento (vide reportagem sobre reciclagem nesta edição).

A norma NBR 13230, da ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, padroniza os símbolos que identificam os diversos tipos de resinas plásticas utilizadas.

O objetivo é facilitar a etapa de triagem dos resíduos plásticos misturados que serão encaminhados à reciclagem. No caso do PET, ela é representada pelo número “1”, na simbologia oficial.

Lembramos que existem várias formas de apresentação, como ilustra a figura abaixo. Caso o número indicativo esteja fora do símbolo, isso poderá estar indicando o numero da cavidade do molde na qual foi produzida.

A Reciclagem do PET pode ser dividida em:

Plástico Moderno, PET: Síntese e aplicações

  • Coleta: Essa etapa representa o grande desafio da reciclagem do PET pós-consumo, pois ainda não temos a cultura da destinação correta das embalagens.Esse quadro vem mudando ano a ano no Brasil, devido à grande responsabilidade das empresas no incentivo à reciclagem, colocando o país, em 2011, na segunda colocação em reciclagem de PET.
  • Seleção: Os materiais coletados geralmente são entregues em cooperativas, passando por uma triagem para selecionar os materiais de interesse. Essa etapa apresenta certas dificuldades, pois a maioria das pessoas não possui conhecimentos técnicos necessários para a separação, dependendo da identificação por meio da sigla do tipo de material apresentada nas embalagens, ou do conhecimento das técnicas de identificação por combustão do material.

Após a seleção do PET, esses materiais ainda podem ser separados por cor, com ou sem tampas e rótulos, e prensados para redução de volume.

O PET Separado e Prensado é encaminhado para Empresas de Revalorização.

Plástico Moderno, PET: Síntese e aplicações Símbolos de Reciclagem de PET 1

  • Revalorização: Nesta etapa, o material é avaliado e destinado para moagem e lavagem, para retirada de qualquer tipo de contaminação existente, por decantação. Após a lavagem, os flakes passam por secagem mediante aplicação de força centrífuga, para expelir toda água superficial neles contida e posteriormente embalados.
  • Transformação: Na etapa de beneficiamento, os flakes passam por um processo secagem na qual será retirada a umidade absorvida pela estrutura molecular. Depois disso, o material seco alimentará uma extrusora, na qual sofrerá a plastificação, que permitirá a subsequente granulação e embalagem. O reciclado, agora na forma de grãos, será vendido para as empresas transformadoras dos mais variados tipos de produtos.

Resinas e Aditivos

 

Alexandre Farhan Plástico Moderno,é administrador de empresas e técnico em plásticos pelo Senai-SP, com 30 anos de atuação no setor.

Atualmente, é diretor da Escola LF, especializada na formação de profissionais para a indústria de transformação plástica pelos processos de injeção, sopro e extrusão.

www.escolalf.com.br

alexandre@escolalf.com.br

 

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  22. Você pode encontrar muito mais informações sobre PET consultando dentro da Busca do Plástico.com.br

6 Comentários

  1. Realmente, o conteúdo está muito bem formulado e explicativo e faltou somente a referência da citação. Contudo, PARABÉNS pela matéria.

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