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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-92MTW6| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Transformando dejetos de PET em materiais de importância tecnológica |
| Authors: | Marcelo Goncalves Rosmaninho |
| First Advisor: | Maria Helena de Araujo |
| First Co-advisor: | Maria Irene Yoshida |
| First Referee: | Maria Terezinha Caruso Sansiviero |
| Second Referee: | Jose Danilo Ayala |
| Abstract: | O poli(etilenotereftalato) (PET) é um poliéster termoplástico produzido a partir do ácido tereftálico e do etilenoglicol. Este plástico possui alta resistência mecânica e química, baixa densidade, impermeabilidade a gases e baixo custo de produção. Devido a estas propriedades, o PET é um dos materiais mais largamente utilizados pelas indústrias de todo o mundo, principalmente para a fabricação de embalagens para bebidas. Apesar de todos seus benefícios, o aumento no uso de PET também gera um problema ambiental: o descarte deste material. Para tentar resolver o problema do acumulo de dejetos de PET, muito tem sido estudado a respeito da reciclagem deste polímero, e a taxa de reciclagem deste material vem crescendo muito nos últimos anos. Entretanto, a maior parte do PET reciclado é utilizado para a fabricação de produtos de baixo valor agregado. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o processo de hidrólise do PET, em meio ácido, básico ou neutro, e a possibilidade de utilizar este material hidrolisado como base para materiais de importância tecnológica e maior valor agregado, mais especificamente, como uma resina de troca iônica. Este estudo foi dividido em duas partes principais: A primeira é um estudo cuidadoso do processo de hidrólise realizado com diferentes condições, visando a produção de um material com propriedades adequadas ao uso como trocador de íons. Nesta etapa, os diferentes materiais produzidos foram caracterizados através de grau de hidrólise (perda de massa), presença de grupos ácidos (titulação), espectroscopia na região do infravermelho, análise térmica (TG/DTG, DSC e TMA) e difração de raios X. Observou-se grande diferença entre os materiais produzidos por hidrólise ácida e por hidrólise alcalina, levando à conclusão de que estes processos de hidrólise ocorrem por mecanismos diferentes. Propostas para estes mecanismos são também apresentadas nesta etapa. A segunda parte apresenta um estudo preliminar da aplicação de alguns dos materiais produzidos na etapa anterior como trocadores de íons. Nesta etapa foram realizados testes de medida de área superficial e testes de adsorção de diversos cátions, tais como azul de metileno, cobre, cádmio, zinco, ferro e cromo. Os resultados destes testes mostraram que alguns produtos, principalmente alguns provenientes das hidrólises ácidas, possuem capacidade de adsorver cátions. Embora tal capacidade seja inferior a das resinas de troca iônica comerciais, ela indica que tais materiais são promissores como ponto inicial para o desenvolvimento de resinas a base de PET reciclado, a um custo inferior às resinas comerciais. Algumas propriedades de adsorção atípicas também foram observadas, e para tentar esclarecer um pouco tais propriedades, os materiais submetidos aos testes de adsorção foram também analisados por TMA e DRX. |
| Abstract: | The poly(ethylene)terephthalate (PET) is a thermoplastic polymer produced from terephthalic acid and ethyleneglycol This polymer has a high mechanical and chemical resistance, gas impermeability, low density and a low cost of production. Due to these properties, PET is one of the most widely used materials in industry, mainly to manufacture soft-drink bottles, and has become one of the major post-consumer plastic waste. Recycling PET wasting has been increasingly demanded by both ecological and technological reasons. The most common ways to dealing with PET disposal problems are incinerating and chemical recycling. However, most of the recycled PET is used for the manufacture of products of low commercial value. This work presents detailed studies of the hydrolysis process of PET in acid, basic and neutral medium, including the use of the obtained materials as adsorbents. Initially a carefully study of the hydrolysis process was carried out aiming to understand the process and to produce materials that could be uses as ion-exchange resins. The obtained materials were characterized by hydrolysis degree (loss of mass), presence of acid groups (titration), infrared spectroscopy, thermal analysis (TG/DTG, DSC and TMA) and X-ray diffraction. Considering the remarkable differences observed between the materials it was possible to propose that the acid hydrolysis occurs through a different mechanism as compared with the basic and neutral counterparts. The second part of this work presents some preliminary results obtained by the use of the materials as adsorbents. The superficial area of the materials was determined by BET and the adsorption properties were tested using the following ions: methylene blue, cadmium, cooper, zinc, iron and chromium. The results show that some of the materials obtained from acid hydrolysis have cation-adsortion capacity, though it is lower than the commercially available ion-exchange resins. These preliminary results indicate that the materials obtained from partially hydrolyzed PET may be used as adsorbents. Neverthless, more investment in this field is needed to improve the ion-exchange capacity. |
| Subject: | Química inorgânica Ecologia Polimeros inorganicos Reciclagem Industria |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-92MTW6 |
| Issue Date: | 29-Mar-2005 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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