MINISTRIO DA EDUCAOUNIVERSIDADE POSITIVOSETOR DE EDUCAO
PROFICURSO DE ENGENHARIA CIVIL
MATHEUS HENRIQUE ALVES
CMARAS DE DIFUSO E FUNIS COLETORES
PROJETO DE PESQUISA
CURITIBA PR2015
MATHEUS HENRIQUE ALVES
CMARAS DE DIFUSO E FUNIS COLETORES
Projeto de pesquisa apresentado ao Projeto de Iniciao Cientfica,
ciclo 2014/2015 da Universidade Positivo.
Orientador: Professora Patrcia Bilotta.Co-orientador: Doutora
Lauren Belger.
CURITIBA PR2015
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
SUMRIO
LISTA DE FIGURAS3LISTA DE TABELAS41 INTRODUO62 PVC72.1
DESCRIO72.2 POLIMERIZAO72.3 APLICAES92.4 RECICLAGEM92.4.1
RECICLAGEM MECNICA102.4.2 RECICLAGEM ENERGTICA102.4.3 RECICLAGEM
QUMICA113 PC113.1 DESCRIO113.2 POLIMERIZAO123.3 APLICAES163.4
RECICLAGEM165 CONCLUSO186 REFERNCIAS19
1
1 INTRODUO
Os polmeros so compostos de alta massa molecular, formados a
partir da repetio de molculas menores, conhecidas por monmeros.
Existem polmeros naturais como amido, protena, ltex e polmeros
sintticos, que so os mais abrangentes da indstria e tem maior
aplicao, que tem como matria prima principal compostos fracionados
do petrleo.O processo de produo adaptado de acordo com as
caractersticas necessrias dependendo de sua aplicao, desta forma a
abrangncia da utilizao dos polmeros sintticos muito grande.O PVC e
o PC so dois exemplos de polmeros sintticos, amplamente utilizados
no dia-a-dia.
2 PVC
2.1 DESCRIO
O policloreto de polivinila ou policloroeteno de acordo com a
nomenclatura IUPAC ou ainda PVC na nomenclatura usual, um
homopolmero sinttico de frmula molecular (C2H3Cl)n, com n variando
entre 300 e 1700. um homopolmero termoplstico, isto , apresenta a
propriedade de adquirir nova forma quando aquecido e relativamente
leve, com densidade mxima de 1,4 g/cm3. O PVC praticamente insolvel
em gua e solvente em compostos polares como a acetona, e possui
ponto de fuso em torno de 273C (dependendo da quantidade de
cloro).Outras propriedades incluem: Resistncia ao de fungos, algas,
bactrias, insetos e roedores; Bom isolante trmico, acstico e
eltrico; Resistncia a choques; Impermevel a gases e lquidos; Alta
durabilidade e aplicabilidade; Facilmente reciclado; Massa
molecular: 50,0 a 100,0 g/mol; Temperatura de transio vtrea (Tg):
81 C; Temperatura de cristalizao (Tc): 5 a 15C.A descoberta do PVC
ocorreu em 1872, atravs de experincias realizadas pelo cientista
alemo Eugen Baumann que constatou a formao de um p branco ao expor
o cloreto de vinila a um gs sob ao da incidncia de raios solares. O
PVC passou a ter valor comercial a partir de 1931.
2.2 POLIMERIZAO
O PVC formado aproximadamente por 57% em peso de cloro e 43% em
peso de eteno e obtido atravs do processo de polimerizao de adio em
suspenso ou em emulso, tendo como monmero o cloreto de vinila ou
cloreto de etila. O eteno proveniente da nafta obtida em refinarias
de petrleo e o cloro, obtido atravs da eletrlise de uma soluo
aquosa de cloreto de sdio. O processo de clorao da eteno permite a
obteno de um gs chamado dicloroetano (DCE). Esse gs, ao sofrer
pirlise produz o monmero cloreto de vinila de estrutura
(CH2CHCl)(MVC), liberando cido clordrico como subproduto.
(http://www.institutodopvc.org/reciclagem/basetxt.htm)
(http://airopvc.com.br/o-que-e-pvc.html)
O PVC obtido uma resina em forma de p branco de propriedades no
corrosivas, no inflamveis e no explosivo e, deve ser mantido em
local seco e protegido da luz. Para se obter o PVC com propriedades
aplicveis necessria a utilizao de aditivos como estabilizantes,
lubrificantes e plastificantes, com objetivo de se modificar as
propriedades da resina de acordo com a futura aplicao. Os
estabilizantes so compostos utilizados para garantir resistncia do
PVC a decomposio durante seu uso ou processamento, como por
exemplo, a degradao por raios UV e pelo calor. Os principais
estabilizantes utilizados so sistemas compostos por Zn/Ca e Ba/Cd e
por steres acrlicos e sais de nquel.Os lubrificantes possuem a funo
de aumentar o ponto de fuso do PVC quando esse submetido ao atrito
em processos de fabricao. Os lubrificantes podem ser externos,
aplicados diretamente na mquina ou internos aplicados diretamente
na resina. Os lubrificantes mais usados so alcois graxos, steres e
sabes metlicos. Os plastificantes possuem como funo aderir ao PVC
propriedades elastomricas, garantindo a produo de um PVC mais
flexvel. Os plastificantes mais utilizados so o DOP di-octilftalato
e o DINP di-isononilftalato.
2.3 APLICAES
O PVC, devido a sua estrutura e propriedades, fcil de ser
conformado, alm disso, no processo de fabricao, pode receber
diversos aditivos, como plastificantes e estabilizantes, alm de ser
altamente resistente a corroso. Todos esses fatores conferem ao PVC
uma alta aplicabilidade, tais como em: Embalagens para
medicamentos, bolsas de sangue e artigos cirrgicos (tubos, sondas,
drenos, etc) Pisos vinlicos e artigos de escritrio, como cadeiras e
mesas Elementos decorativos, tais como cortinas, abajures, etc.
Bolas, piscinas, bias, colches e lenis Artigos domsticos, como
potes de cozinha Artigos de vesturio, como malas, bolsas e sapatos
Canos, calhas, telhas, forros, caixas de gordura, etc.
2.4 RECICLAGEM
O PVC um material 100% reciclvel, e os processos empregados
podem ser a reciclagem mecnica, qumica ou energtica. Atualmente, no
Brasil, cerca de 15,5 % do PVC consumido reciclado, o que
representa em numero aproximadamente 25 mil quilos.
2.4.1 RECICLAGEM MECNICA
A reciclagem mecnica pode ser dividia em dois tipos: a de
resduos industriais e a de resduos ps-consumo, seguindo etapas
como, moagem, lavagem, secagem, extruso e granulao. Na reciclagem
de resduos industriais, emprega-se somente o processo de moagem e
extruso, devido estabilidade do PVC utilizado. J no processo de
reciclagem de resduos ps consumo, h uma necessidade de se
classificar os resduos, e submet-los a um processo rigoroso de
lavagem, devido origem desses produtos.A figura abaixo exemplifica
o processo bsico de reciclagem do PVC, assim como os resduos
gerados no processo:
2.4.2 RECICLAGEM ENERGTICA
A reciclagem energtica consiste na aglomerao dos resduos,
posteriormente sujeitos a queima, gerando energia e resduos slidos
e gasosos.
Os resduos gerados so destinados conforma sua aplicao. Os
gasosos so devidamente tratados, os slidos so reaproveitados e a
energia da queima produz vapor dgua e eletricidade.
2.4.3 RECICLAGEM QUMICA
No processo de reciclagem qumica, os resduos so aquecidos e
submetidos hidrogenao, provocando a formao de hidrocarbonetos, o
que gera resduos, gases e leo de pirlise, como mostra a figura
abaixo:
3 PC
3.1 DESCRIO
O Policarbonato um tipo particular de polister, polmero de
cadeia longa, obtido atravs da reao entre o bisfenol A (ou
difenilol propano) e o gs fosgnio. conhecido como termoplstico por
ser moldvel quando aquecido. Possui caractersticas de transparncia
(at90%), beleza e alta resistncia mecnica; alm de vantagens como
seu baixo peso, excelente isolamento termo acstico e maior
resistncia ao fogo, que o tem tornado muito conhecido. Estas
caractersticas tm proporcionado grande aplicao na construo civil,
em substituio ao vidro.A presena de grupos benznicos na cadeia
principal da molcula tornam o policarbonato um polmero rgido,
amorfo e com uma baixa contrao na moldagem (tanto na transversal
quanto paralela ao fluxo). A cadeia polimrica do policarbonato
simtrica, o que lhe confere boas propriedades dieltricas atravs de
uma larga faixa de frequncia. O fato de possuir grupos laterais
polares e regularidade na cadeia, faz com que tenha um alto valor
de transio vtrea (145C), com isto ele possui elevados valores para
as propriedades trmicas e estabilidade dimensional muito boa. Tem
um elevado grau de absoro das radiaes ultravioleta pela presena
importante do estabilizador U.V., conservando o material por
anos.Os principais mtodos de unio deste material so a colagem e a
soldagem, podendo-se tambm utilizar rebites de alumnio e parafusos
com porcas. Quanto a resistncia qumica, estes materiais podem danos
ao policarbonato: metanol, aminas, HC aromticos, steres e
detergentes extremamente alcalinos.
3.2 POLIMERIZAO
produtos a serem combinados so o bisphenol A e o phogene:
Mas primeiramente o bisphenol A ser analisado. Ele tratado com
NaOH, onde o grupo hidroxila se combinar com o hidrognio da molcula
maior, formando gua. A reao ocorre novamente no outro grupo lcool
do bisphenol A.
nesta forma de sal que o bisphenol A se combinar com o
phosgene.
A molcula no permanece neste estado. Os eltrons no oxignio
voltaro para o carbono, restaurando a ligao dupla carbono-oxignio.
Como o carbono no pode compartilhar dez eltrons, ele deve
desfazer-se de dois. Estes dois eltrons so aqueles que o carbono
estava compartilhando com um dos tomos de cloro. Desta forma, o
cloro e seus eltrons so expelidos da molcula. A molcula resultante
chamada cloroformato. O on cloreto que foi expulso se combinar com
o on sdio para formar NaCl.
Este cloroformato pode reagir com uma molcula de bisphenol A, e
assim sucessivamente.
Passa-se por um intermedirio similar e um movimento de eltrons
semelhante, para chegar ao carbonato. Aps isto, os grupos salinos
na nova grande molcula pode reagir com mais phosgene, e desta forma
a molcula cresce, at que se tenha o policarbonato:
3.3 APLICAES
O policarbonato pode ser aplicado em peas e produtos que
necessitem de alta transparncia, resistncia mecnica, boa capacidade
de absoro de impacto, boa processabilidade, boa resistncia qumica a
solventes orgnicos, entre outros. So exemplos: Eletroeletrnicos;
Mamadeiras e outras embalagens destinadas a armazenar alimentos;
Objetos de carter hospitalar; Coberturas, toldos, janelas e
diversos utilitrios da construo civil; Lanternas, faris, e partes
de acabamento na indstria automobilstica; Lentes de culos; Discos
compactos (CDs e DVDs); entre outros.
3.4 RECICLAGEM
medida que produtos vo sendo substitudos por outras tecnologias,
tornam-se obsoletos, resduos. Um exemplo que se destaca o descarte
de CDs, que foram muito comuns na dcada de 90, porm no so mais
produzidos em to larga escala, devido a novas formas de se consumir
msica. A reciclagem desses materiais pode produzir grandes
quantidades de matria-prima a um custo muito inferior ao da sntese
do material virgem. O policarbonato pode ser submetido
reprocessamentos (extruso e injeo) para obteno de novos produtos.No
caso de CDs e DVDs, o processo mecnico tem sido considerado a
melhor maneira de recuperar o policarbonato, uma vez que um mtodo
seguro, simples e eficaz. Equipamentos especficos possuem uma
escovade alta rotao, que remove as camadas extras que esto sobre o
policarbonato, e uma esteira transportadora que move os discos
continuamente. A escova remove as camadas metlicas, cujas partculas
so conduzidas para um filtro onde ocorre a recuperao do alumnio. Ar
comprimido, gs inerte ou gua pulverizada podem ser aplicados na
interface do disco com a escova para garantir resfriamento e evitar
a fuso prematura do policarbonato.Os discos com o policarbonato
separado so regranulados em uma extrusora e o termoplstico pode
ento ser reutilizado.As vantagens dessa tcnica so a facilidade de
adaptao aoambiente de manufatura, o equipamento de simples operao,
o custo relativamente baixo e o processo no envolve produtos
qumicos perigosos.
.
5 CONCLUSO
O PVC e o PC so materiais indispensveis para inmeras atividades
desempenhadas no cotidiano, portanto torna-se importante o correto
manuseio e reciclagem desses materiais, visto que apresentam longa
vida til, pois no se degradam com facilidade.
6 REFERNCIAS
. Acesso em: 03/11/2013.
. Acesso em: 03/11/2013.
. Acesso em: 03/11/2013.
. Acesso em: 03/11/2013.
. Acesso em: 03/11/2013.
. Acesso em: 19/11/2013.
. Acesso em: 19/11/2013.
. Acesso em: 19/11/2013.
. Acesso em: 19/11/2013.
. Acesso em: 19/11/2013.
