02-Reciclagem de polímeros

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Professor: Marcello Dumont
DEMAT – Gabinete 9
marcellodumont@deii.cefetmg.br
Técnicas para Reciclagem de Materiais
Reciclagem de Polímeros
Onde descartar?
Tipos de Polímeros
Elastômeros
Termoplásticos
Termofixos
A cadeia de reciclagem dos polímeros
Resíduo
Coleta 
seletiva
Triagem
Acondicio
namento
Reciclage
m 
Industriali
zação
Comerciali
zação
Consumo
Tipos de Reciclagem dos Polímeros
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – tipos de reciclagem
• Resíduo Industrial - Reprocessamento
Reciclagem Primária
• Resíduos sólidos urbanos - Reprocessamento
Reciclagem Secundária
• Despolimerização
Reciclagem Terciária
• Combustão
Reciclagem Quaternária
Tipos de Reciclagem dos Polímeros
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
Processo no qual os resíduos gerados pela indústria como sobra de aparas, canais de
injeção e outros, sejam introduzidos novamente no processo produtivo. A matéria-
prima deve conter propriedades similares ou iguais à matéria-prima virgem
 O processo utilizado normalmente envolve seleção dos resíduos, moagem, lavagem,
secagem e reprocessamento em equipamentos como extrusoras e injetoras.
 No caso de filmes plásticos, pode haver uma etapa extra de aglutinação, necessária
para aumentar a densidade dos flocos e torná-los mais aptos ao reprocessamento. O
produto final é o material reciclado com propriedades semelhantes à resina virgem.
• Resíduo Industrial - Reprocessamento
Reciclagem Primária
Tipos de Reciclagem dos Polímeros
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
Processo no qual a utilização da matéria-prima reciclada gera produtos com
características técnicas diferentes do produto original, tendo propriedades inferiores à
do material virgem.
 o processo também se baseia em seleção, moagem, lavagem, secagem e
reprocessamento, incluindo aglutinação, no caso de filmes.
 A MP da reciclagem secundária pode, eventualmente, ser um resíduo industrial,
porém, por definição, o produto final é um material reciclado com propriedades finais
inferiores à resina virgem.
• Resíduos sólidos urbanos - Reprocessamento
Reciclagem Secundária
Tipos de Reciclagem dos Polímeros
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
Processo no qual os materiais são reciclados via processo químico, gerando
matérias-primas que podem ser reutilizadas no processo produtivo direto ou
indireto.
• decomposição química controlada do material, tendo por produtos:
oligômeros, monômeros e substâncias de baixa massa molar, que
posteriormente poderão ser submetidos a novos processos de polimerização,
processamento, industrialização e utilização.
• Despolimerização
Reciclagem Terciária
Tipos de Reciclagem dos Polímeros
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000
Processo no qual os materiais são utilizados como fonte energética
Os produtos finais são a energia e a emissão gasosa (CO2), quando da
combustão completa.
• Combustão
Reciclagem Quaternária
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
Métodos de Reciclagem de Polímeros
Reciclagem Mecânica
• Separação Física, 
manual ou 
mecanizada
Reciclagem Química
• Separação com 
reagentes
Reciclagem 
Energética
• Incineração
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
• a reciclagem mecânica utiliza processos manuais ou mecânicos
para a separação e reciclagem dos materiais. Nesse processo é
realizado, se necessário, a lavagem e homogeneização do
material. O material virgem pode ser agregado ao reciclado,
melhorando assim suas propriedades.
• etapas de seleção, moagem, lavagem, secagem, aglutinação e
reprocessamento, originando o grânulo ou uma peça de
plástico reciclado.
• Pode envolver aditivação do polímero visando à melhora de
suas propriedades finais.
• Se as propriedades do reciclado serão ou não semelhantes às
da resina virgem, depende de uma série de fatores, como
qualidade de cada etapa do processo e do resíduo
Métodos de Reciclagem de Polímeros
R
ec
ic
la
ge
m
 M
ec
ân
ic
a
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
• a reciclagem química é aplicada devido à necessidade de
separação de materiais compósitos, onde não existe a
compatibilidade química necessária para a sua reutilização no
processo produtivo. O material gerado serve como
componente para a geração de uma nova composição.
• o polímero passa pela despolimerização visando à destruição
da estrutura polimérica, inclusive da cadeia principal. A linha
de possíveis produtos finais é a mesma da reciclagem terciária.
Métodos de Reciclagem de Polímeros
R
ec
ic
la
ge
m
 Q
u
ím
ic
a
• Normalização da ASTM 5033/00 – versão 2000 – mecanismos de reciclagem
• essa forma de reciclagem é utilizada em processo de
incineração, no qual o resultado final é geração de energia que
pode ser térmica ou elétrica.
• Os produtos finais são os mesmos da reciclagem quaternária.
O polímero não deixa de ser despolimerizado, porém não há
ênfase nos produtos que possam advir da despolimerização,
somente a energia desprendida no processo.
Métodos de Reciclagem de Polímeros
R
ec
ic
la
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m
 
En
er
gé
ti
ca
A escolha por um destes métodos deve ser orientada pela localização do agente
gerador do resíduo, pelo tipo de transporte do material, da infraestrutura
existente, do desenvolvimento tecnológico aplicado e pela viabilidade econômica
Reciclagem Sustentável !?
• Aproveitar, enquanto possível, o máximo das qualidades e propriedades
inerentes a cada material com o menor custo financeiro e energético
possível, promovendo a reciclagem de forma mais sustentável:
• 1º Objetivo: Reciclagem Mecânica
Polímeros Puros
Blendas
Agentes compatibilizantes
2º Objetivo: Reciclagem Química
3º Objetivo: Reciclagem Energética
Sistema de identificação de resinas por códigos
• A norma NBR 13230 da ABNT - padroniza os símbolos de diversos tipos de
resinas. O objetivo é facilitar a etapa de triagem dos resíduos que serão
encaminhados à reciclagem.
Fazer para a próxima aula uma lista com as principais propriedades desses 
polímeros e (mínimo 5) empregos comerciais/industriais de cada uma das resinas
Compatibilidade
 Resíduos urbanos são impuros.
 PP é incompatível com LDPE e HDPE
 PS e poliolefinas (polietileno/polipropileno) são incompatíveis.
 PVC e PET são incompatíveis entre si e com poliolefinas e PS.
A temperatura de fusão do PET, acima de 240ºC, degrada o PVC e
forma, entre outros, o HCl.
 LDPE e HDPE são compatíveis entre si.
Reciclagem Mecânica
Resíduo Triagem
Rígido
Moagem 
Lavagem 
Secagem
Flocos
Embalagem
Moagem 
Lavagem 
Secagem 
Aglutinação
Material 
aglutinado
Reprocessamento Granulado
Extrusão 
Injeção
Produto 
Como é feito?
Moagem 
Lavagem 
Secagem
 T. F. do PE, PP, PS e PVC ~115°C e 165°C
 T. F. do PET, PA e PC ~250°C
Reciclagem Química
 Na termólise (ou reciclagem termoquímica) a estrutura química do plástico é destruída
basicamente por meio do calor. Reagentes, geralmente oxigênio e hidrogênio,
eventualmente são adicionados em quantidades pequenas. Existem 3 processos básicos:
 Pirólise: feita normalmente em fornos a vácuo ou atmosfera inerte, com T de 400 a
800°C.
• Forma um produto líquido, que compete com a nafta na fabricação de etileno,
propileno, etc.
 Gaseificação: feita normalmente com o líquido da pirólise, com T da ordem de 900°C e
com adição controlada de oxigênio.
• O objetivo é transformar o líquido (hidrocarbonetos de tamanhos diversos), em gás
sintético à base de CO e H2.
 Hidrogenação: também utiliza o resíduoplástico liquefeito para realizar o craqueamento
com hidrogênio.
• O objetivo é obter a gasolina e o óleo diesel, de valor agregado muito maior dentre
todos os produtos possíveis na termólise.
Reciclagem Química
 Na solvólise, a base da despolimerização é a utilização de solventes. Calor é
normalmente empregado, porém em níveis no máximo um pouco acima da
temperatura de fusão do polímero.
• PET, PA e PBT podem ser reciclados quimicamente
• Dos termoplásticos contidos nos resíduos sólidos urbanos, o mais passível de
ser reciclado quimicamente é o PET.
• Os plásticos mais improváveis são HDPE, LDPE, PP, PVC e PS.
Reciclagem Energética
 A combustão é feita com excesso de oxigênio, de forma a levar o equilíbrio da
reação para o lado dos produtos desejados: CO2, H2O e energia.
 A energia gerada normalmente alimenta o próprio sistema e ainda pode sobrar
para ser armazenada, distribuída e vendida.
 Eventualmente, o CO2 pode ser separado, armazenado e comercializado, mas
os custos do processo e do próprio gás no mercado não torna o procedimento
usual.
Termoplásticos
• São processados por reciclagem mecânica ou química 
Termorígidos
• São considerados como não recicláveis, porém, podem ser reaproveitados.
 O material e transformado em materiais mais finos (moagem
mecânica) a ser utilizados como carga de reforço.
Estes materiais são então enviados aos fabricantes:
De plásticos virgens reforçados
De pisos
Asfalto
Cimento
etc
 Reciclagem Energética
Elastômeros
Termoplásticos
Termofixos