Brasil

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
PET RECICLADO PARA CONTATO COM ALIMENTO E A AVALIAÇÃO DA DEGRADAÇÃO NA PRESENÇA DE CONTAMINANTE
EDER COSTA OLIVEIRA
TESE
18/12/2014

Atualmente, o uso do poli (tereftalato de etileno) (PET) no segmento de embalagens vem gerando graves problemas ambientais devido ao seu descarte inadequado e ao aumento na sua participação na composição dos resíduos sólidos urbanos. Este problema é o emprego da reciclagem desse material. Apesar da reciclagem deste polímero estar se consolidando no Brasil, o uso de polímeros reciclados para contato com alimento é restringido pelas agências reguladoras que impõem exigências para assegurar a saúde do consumidor. Por esse motivo, as agências recomendam o emprego de tecnologias capazes de demonstrar a descontaminação do material reciclado e/ou o impedimento da migração de substâncias tóxicas. Assim, neste trabalho foi investigado o uso de PET reciclado para contato alimentício. Com esse intuito, a tese foi dividida em três estudos principais. O primeiro consistiu em expor o polímero à contaminação forçada, conforme recomendam as agências reguladoras. Posteriormente as amostras foram submetidas aos processos de reciclagem e repolimerização sendo avaliada a descontaminação em cada etapa por meio de ensaios de extração dos contaminantes usando simulantes de alimento. Foram utilizadas as técnicas de microextração em fase sólida e fase líquida com membrana porosa para pré-concentração dos contaminantes, os quais foram posteriormente analisados por cromatografia gasosa. Por meio das quantificações dos contaminantes após os ensaios de extração foi possível verificar 90% de eficiência na descontaminação após extrusão e 100% após repolimerização para maioria dos contaminantes. No segundo estudo foi avaliada as propriedades de barreira de filmes de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) depositados na superfície de PET contaminado. Foi verificado após ensaios de migração em simulantes de alimento que os filmes de a-C:H atuaram como propriedade de barreira. No entanto, a superfície de algumas amostras dos filmes de a-C:H foi comprometida pela formação de microtrincas. Por fim, foi investigada a influência dos contaminantes bem como da reciclagem e repolimerização nos processos degradativos do PET. Por meio das análises de índice de fluidez e viscosidade intrínseca foi possível verificar a redução da massa molar e por meio das análises de termogravimetria diminuição nos valores da temperatura do início de perda de massa nas amostras de PET contaminadas e contaminadas/reprocessadas. Mostrando que a presença de contaminantes residuais promoveu a degradação do polímero após contaminação a qual foi mais acentuada após contaminação/extrusão. Ainda, os resultados das análises após processo de repolimerização mostraram que a repolimerização promoveu aumento da massa molar e melhorias nas propriedades térmicas.

PET, reciclagem, barreira funcional, migração, degradação
Nowadays, the use of poly (ethylene terephthalate) (PET) in the packaging market has been causing environmental impacts due improper disposal and increased participation in the composition of municipal solid waste. One of the alternatives to reduce this environmental impact is the use of recycled PET for food packaging applications. However, the use of recycled polymers in contact with food must comply with certain requirements according to legislation. Among the requirements, the recycled material must not contain toxic substances that can migrate from the packaging into food and affect the consumers’ health. Thus, these legislations recommend the use of technologies to demonstrate decontamination of recycled material and / or prevention of migration of toxic substances to the health of the consumer. In order to investigate the use of recycled PET for food contact, this work has been segmented into three main studies. Firstly, the polymer was contaminated as recommended by legislation to simulate the worst case of misuse of PET packaging post consumer. Then, the contaminated PET samples were recycled and repolymerized and the decontamination efficiency of the recycling process were performed using different food simulants. Hollow fiber liquid phase microextraction and solid phase microextraction methods were used for pre-concentration of contaminants. Analysis by gas chromatography were carried out. The results of the extractability studies indicated 90% efficiency in decontamination after extrusion and 100% after repolymerization. In the second study, the contaminated PET samples were coated with amorphous carbon hydrogenated thin films (a-C:H) by plasma deposition to evaluate as a functional barrier. Then barrier properties were also evaluated using migration tests. The results showed that a-C:H films have good barrier properties for most of the evaluated compounds. However, the presence of a network of cracks some samples of a-C:H along the surface were verified. Finally, the influence of contamination on the degradation of the polymer was investigated. Through the melt flow index and intrinsic viscosity analyzes it was possible to check the reduction in molecular weight and decrease in the values of the weight loss by thermogravimetric analysis of contaminated and contaminated/reprocessed PET samples. Showing that the presence of residual contaminants has promoted the degradation of the polymer after contamination which was more pronounced after contamination/extrusion. Furthermore, after repolymerization process caused increased molar mass and improvements in thermal properties.
PET, recycling, functional barrier, migration, degradation.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
POLÍMEROS
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Banca Examinadora

SANDRA ANDREA CRUZ
Não
Nome Categoria
ALEXANDRE ZATKOVSKIS CARVALHO Participante Externo
LEDA COLTRO Participante Externo
EVERALDO CARLOS VENANCIO Docente
WALTER RUGGERI WALDMAN Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 16
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 28

Vínculo

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Não