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Biopolímeros
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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: NATÁLIA INTRODUÇÃO: As questões ambientais tem sido o foco para o desenvolvimento sustentável, o qual engloba não só o meio ambiente mas também a sociedade. O consumidor, por sua vez, tem buscado produtos mais sustentáveis, embora boa parte deles não possuam práticas ecologicamente corretas. Nesse trabalho mostraremos as transformações decorrentes da preservação do meio ambiente e como elas afetaram a Indústria dos Polímeros.
  3. 3. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA CONCEITO DE DEGRADAÇÃO: Entende-se por degradação qualquer deterioração ou destruição de um meio. Na indústria do polímero a degradação só é desejada quando o polímero (plástico) precisa ser descartado no meio ambiente, porém essa degradação deve evitar a poluição e destruição desse meio, é o que chamamos de biodegradação ou oxibiodegradação. Em termos químicos, qualquer que seja a forma de degradação ou o tipo de classificação, a primeira etapa da degradação, iniciação, sempre está relacionada ao rompimento de uma ligação química covalente, seja ela na cadeia principal ou em grupo lateral. DEGRADAÇÃO E MEIO AMBIENTE: Mesmo havendo uma preocupação com as questões ambientais, o hábito de separar o lixo, por exemplo, mesmo sendo fácil, ainda é um desafio para a população, não só pela prática, mas também pela deficiência da coleta seletiva e a falta de postos coletores para que esse lixo seja descartado corretamente.
  4. 4. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS.
  5. 5. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS: A biodegradação diz respeito ao processo de decomposição de materiais (sobretudo de origem orgânica) por ação de seres vivos. Um material biodegradável é “processado”, pelo menos parcialmente, por organismos – geralmente microscópicos – que utilizam esse material como alimento. Nesse processo, o material original é alterado e, em geral, transformado em moléculas menores, em alguns casos em água e CO2. Os microrganismos responsáveis pela biodegradação do polímero naturais e sintéticos são: bactérias, e os fungos, com suas respectivas 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: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS: COMO OCORRE A BIODEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS? Existem três elementos indispensáveis para o processo de biodegradação de polímeros no estado sólido. Estes são: ORGANISMOS AMBIENTE SUBSTRATO
  7. 7. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS 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: NATÁLIA POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS NATURAIS: Polímeros formados durante o ciclo de crescimento de organismos vivos são, então, denominados polímeros naturais. Sua síntese envolve, geralmente, reações catalisadas por enzimas e reações de crescimento de cadeia a partir de monômeros ativados, que são formados dentro das células por processos 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: NATÁLIA POLÍMEROS OXIBIODEGRADÁVEIS.
  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: NATÁLIA POLÍMEROS 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 2010 Figura 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: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS.
  17. 17. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS: Os biopolímeros são polímeros ou copolímeros produzidos a partir de matérias-primas de fontes renováveis, como: milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, e outras. Esses são assim conhecidos, por possuírem um ciclo de vida mais curto comparado com os fósseis que demoram milhares de anos para se formar. Estes polímeros também podem ser considerados como polímeros verdes por possuírem características semelhantes. ORIGEM BACTERIANA
  18. 18. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS: FONTE ANIMAL Figura 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: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS: 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: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS: Dentre os principais biopolímeros estão: POLILACTATO (PLA): Produzido a partir do ácido láctico feito por bactérias. Um caldo "açucarado" de fontes como melaço, açúcar de beterraba ou soro de leite recebe bactérias que fermentam o líquido e produzem ácido láctico. Por processos químicos, esse ácido é transformado em plástico. USO - Como matéria-prima para embalagens, principalmente as destinadas a proteger produtos secos. POLÍMEROS DE AMIDO (PA): Produzido a partir do milho, da batata, do trigo ou da mandioca. O amido desses vegetais é retirado e passa por um processo químico de desestabilização e rearranjo da cadeia de moléculas, formando um material plástico. USO - Principalmente para a fabricação de sacos de lixo e material para preencher embalagens. POLIHIDROXIALCANOATO (PHA): Produzido por bactérias que se alimentam de cana-de-açúcar, milho e óleo vegetal. Num biorreator, sob determinadas condições químicas, as bactérias alimentadas fabricam polímeros, que ficam armazenados em suas células. USO - Por ser biocompatível - não rejeitado pelo corpo humano -, é muito utilizado na área médica para fios de suturas e próteses.
  21. 21. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS: 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: NATÁLIA BIOPOLÍMEROS: COMO OCORRE A DEGRADAÇÃO DOS BIOPOLÍMEROS?
  23. 23. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS 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 ETENO Figura 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: NATÁLIA POLÍMEROS VERDES: O biopolietileno possui características equivalentes às do polietileno convencional, podendo ser empregado em diversas aplicações. Com o eteno verde, é possível produzir todos os tipos de polietileno: 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 PEBDL O polietileno é o tipo de plástico mais utilizado no mundo. Sua aplicação é bem ampla, o que contribui para 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, de cosméticos, de embalagens, brinquedos, higiene e limpeza, entre outros
  27. 27. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS E O MEIO AMBIENTE.
  28. 28. TRABALHO DE PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS I CURSO: POLÍMEROS | TURMA: POC 331 | PROF.ª: NATÁLIA POLÍMEROS E O MEIO AMBIENTE: O plástico é responsável por grandes volumes de lixo de degradação lenta, mas, ao substituir materiais de origem vegetal, reduz a destruição de florestas e, por ser leve, o seu transporte economiza combustível, A sua combustão gera mais energia do que a do carvão, embora cause poluição. A reciclagem avança, mas tem custo elevado, devido à tributação, entre outros motivos Figura 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: NATÁLIA POLÍMEROS 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: NATÁLIA POLÍMEROS 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: NATÁLIA AGRADECEMOS

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