Estudo do amarelecimento do Poli(tereftalato de etileno) na polimerização descontínua

Abstract

As embalagens são essenciais para armazenamento, transporte e conservação de alimentos. Atualmente, diversos são os materiais que formam as embalagens, como vidro, alumínio, plásticos entre outros. Dentre os plásticos o Poli (tereftalato) de etileno (PET), tem uma engenharia bem conhecida devido ao seu baixo custo e alto desempenho nas propriedades de barreira a gás, resistência química, mecânica e propriedades térmicas. Há um destaque no ramo de embalagens flexíveis que são os filmes de poliéster biorientados (BOPET). Existem diversas formas de se obter o grão PET(matéria prima do BOPET), pode ser por diferentes matérias-primas (via dimetil tereftalato ou ácidos tereftálico purificado) ou por diferentes processos de polimerização (contínuo ou descontínuo). Durante as operações, o PET pode ser exposto a reações de degradações que geram subprodutos indesejáveis, pode resultar em diferentes colorações nos grãos que darão origem ao filme de poliéster de baixa qualidade devido ao seu amarelecimento e influenciando no seu poder competitivo do mercado. O objetivo da presente dissertação foi avaliar o efeito de variáveis de processo no amarelecimento do filme visando sua redução. Através de um planejamento 2⁴, foi realizado um estudo inicial para estimar dentre quatro variáveis as que teriam maior influência no amarelecimento (temperatura de aquecimento, temperatura de corte, concentrações de trióxido de antimônio e acetato de cobalto), sendo a cor medida via o espaço L*a*b* da CIELAB. Posteriormente foram realizados novos experimentos de acordo com um planejamento fatorial 2², considerando apenas as variáveis concentração de acetato de cobalto e temperatura de corte. Foi observado que o acetato de cobalto tem uma grande influência na redução do Índice de amarelecimento, bem como acelerador da reação. A melhor condição de processo foi obtida com concentração de acetato de cobalto de 300g, temperatura de corte de 286°C, concentração de trióxido de antimônio de 595g e temperatura de downtherm em 300ºC. Nessa condição, houve uma redução no índice de amarelecimento de 21,06 (condição inicial de processo) para um valor médio de -1,03 e a resistividade ficou em 1,21Ωm, valor dentro da especificação do processo. Quanto ao tempo de reação de polimerização foi possível manter no patamar da condição inicial, sem perda de produtividade.