Polimeros

Polímeros: Organização, Usabilidade e Produtos The Polymers Project: Organization, Usability and Products Pereira, Raphael Cardoso Mota; Centro Universitário Senac Dantas, Denise; Centro Universitário Senac

Resumo

O Projeto Polímeros: Organização, Usabilidade e Produtos está vinculado ao projeto Cartografia dos Materiais e tem como objetivo identificar, mapear, organizar e disponibilizar informações sobre os materiais e seus processos de transformação, bem como promover uma discussão crítico - reflexiva acerca de suas aplicações em produtos e superfícies, para em seguida gerar aplicações desses conteúdos no âmbito do design.

Entendendo o plástico como material funcional e versátil, abordamos aqui seus processos produtivos e sua potencialidade para produção de produtos no Brasil. Buscamos realizar uma cartografia da produção de plásticos mais utilizados no design de produtos, considerando seus modos de produção, processos de transformação, utilização e consumo.

Palavras-chave: materioteca; polímeros; plásticos.

Sumário 1.

Introdução .................................................................................................. 6 1.1.

A materialidade dos polímeros ........................................................... 7

Caracterização da matéria ........................................................................... 7 Amplitude do material polimérico ................................................................. 7 O descarte do Plástico ................................................................................. 9 Alternativas sustentáveis ........................................................................... 11 A regra econômica do plástico sintético e a exceção do plástico natural frente as novas necessidades globais ....................................................... 12 1.2.

A busca pela matéria perfeita........................................................... 15

A busca pela forma .................................................................................... 15 A busca pela sustentabilidade ................................................................... 16 A busca pela autonomia profissional ......................................................... 17 1.3.

2.

Breve história dos polímeros............................................................ 19

Metodologia.............................................................................................. 22 2.1.

Classificação dos polímeros ............................................................ 22 2.1.1.

Nomenclatura dos polímeros..................................................... 22

2.1.2.

Análise Molecular - Entendendo a estrutura dos polímeros e suas

características ........................................................................................ 23 

Estrutura química ............................................................................. 24



Método de preparação ..................................................................... 25



Tipo de cadeia polimérica ................................................................ 25



Comportamento Mecânico ............................................................... 26



Aditivos e Cargas ............................................................................. 27 Tipos de Aditivos .................................................................................. 27 Tipos de Cargas ................................................................................... 31

2.1.3.

Biopolimeros .............................................................................. 32

2.2.

3.

Uso comum ............................................................................... 35

2.1.5.

Processos de transformação ..................................................... 36

2.1.6.

Descrição sensorial ................................................................... 50

2.1.7.

Risco ecológico e Parecer Socioeconômico.............................. 51

2.1.8.

Plástico e Mercado .................................................................... 53

Banco de dados relacional ............................................................... 54

Resultados ............................................................................................... 57 3.1.

4.

2.1.4.

Classificação dos polímeros no banco de dados ............................. 57

Conclusão ................................................................................................ 57 Materialidade dos polímeros ...................................................................... 57

Bibliografia........................................................................................................ 57

Figuras Figura 1. Componentes de um Compósito polimérico...................................... 32 Figura 2. Segmentação do mercado de transformação plásticos por aplicação ......................................................................................................................... 35 Figura 3.Cabeça de saída do plástico processado........................................... 36 Figura 4. Rosca e sistemas de aquecimento e resfriamento ............................ 37 Figura 5. Cabeça de saída do plástico processado.......................................... 37 Figura 6. Cabeça de biextrusâo saída do plástico processado. ....................... 37 Figura 7. Calandras .......................................................................................... 38 Figura 8.Calandras para confecção de chapas ................................................ 38 Figura 9. Maquina para processamento de pellets........................................... 39 Figura 10. Palets reciclados ............................................................................. 39 Figura 11. Roscas para o processamento dos pellets ...................................... 39 Figura 12. Roscas ............................................................................................ 40 Figura 13. Roscas ............................................................................................ 40 Figura 14. Extrusora ......................................................................................... 40 Figura 15. Extrusora ......................................................................................... 41 Figura 16. banheira Térmica ............................................................................ 41 Figura 17. Banheira Fria ................................................................................... 41 Figura 18.Enrroladora de fio ............................................................................. 42 Figura 19.enrroladora de mangueira ................................................................ 42 Figura 20. Vacuum forming .............................................................................. 43 Figura 21. Vacuum forming .............................................................................. 43 Figura 22. Molde para Vacuum forming ........................................................... 44 Figura 23. Molde para Vacuum forming ........................................................... 44 Figura 24. Molde para vacuum forming ............................................................ 44 Figura 25. Tanque de ônibus............................................................................ 45 Figura 26. Teto de trator ................................................................................... 45 Figura 27. Sopradora de garrafa plástica ......................................................... 46 Figura 28. Molde sopradora ............................................................................. 46 Figura 29. Sopradora de saco .......................................................................... 46 Figura 30. Sopradora, entrada dos pelets ........................................................ 47 Figura 31. Sopradora, turbina........................................................................... 47

Figura 32. Saida da sopradora, embobinamento ............................................. 47 Figura 33. Moedora para reaproveitamento ..................................................... 48 Figura 34. Corte e solda ................................................................................... 48 Figura 35. Bi-injetora ........................................................................................ 49 Figura 36. molde de tampas ............................................................................. 49 Figura 37. Molde de Copo ................................................................................ 49 Figura 38. Braço mecânico para retirada das peças injetadas ......................... 50 Figura 39. ISO 1043 – Simbologia dos Plásticos ............................................. 54

Orgãos Reguladores ASTM International ......................................................................................... 21 BS - British Standards Institution ................................................................. 21 DIN - Deutsches Institut fur Normung E.V.................................................... 21 ISO - International Organization for Standards ........................................... 21 Normas ASTM D 1600-83 Abreviaturas de termos relacionados aos plásticos ...... 21 BS 3502 Nomes comuns e abreviaturas para plásticos e borrachas ............... 21 certificação de selo verde dos produtos tipo III pela norma ISO 14025 ........... 10 DIN 7728 - Part 1 (1978) Símbolos de termos relativos aos homopolímeros, copolímeros e compostos poliméricos. ......................................................... 21 ISO 1043 (1978) Plastics–Symbols ............................................................... 21 Instituições IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry ............................ 22 ABIPLAST – Associação Brasileira da Indústria do Plástico .............................. 7 ANProTec

-

Associação

Nacional

de

Entidades

Promotoras

de

Empreendimentos Inovadores ...................................................................... 11 CEMPRE – Compromisso Empresarial para a Reciclagem ............................... 9 Conselho Nacional de Desenvolvimento e Pesquisa (CNPq) .......................... 10 GRI - Global Reporting Initiative ....................................................................... 14 Grupo de Pesquisas em Avaliação do Ciclo de Vida da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) ............................................................................ 10 INP - Instituto Nacional do Plastico .................................................................... 9 IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, ...................................................... 11 Oxford University Press .................................................................................... 22 Plastivida Instituto Sócio-Ambiental dos Plásticos ............................................. 9 Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) ............................... 13 SENAI Mario Amato ......................................................................................... 32

1.

1.1.

INTRODUÇÃO A MATERIALIDADE DOS POLÍMEROS

CARACTERIZAÇÃO DA MATÉRIA

Entender a matéria sempre foi um desafio para o homem, não há existência do corpo sem a presença da matéria, da mais sutil até a mais densa, a matéria concretiza a forma e constitui o corpo do objeto. Para os pré-socráticos a matéria é o elemento primordial ou substância original que é feitos todos os seres da natureza. (Houaiss, 2001) Entender a matéria, no sentido mais amplo da palavra envolve todas as áreas do conhecimento, da filosofia até a engenharia. Os estudos derivados do assunto são temas abstratos como matéria, espaço e tempo, e também concretos, como densidade, peso e estrutura. Desta forma podemos caracterizar a matéria como um assunto multidisciplinar.

A estreita relação do design com a materialidade dos objetos propicia um entendimento elaborado e amplo. Ademais o design é uma área do conhecimento que não está restrito ao âmbito das humanidades, e nem das exatas, portanto multidisciplinar. O esperado é um entendimento dimensional da materialidade, tanto no aspecto estrutural quanto no sensorial.

Entender a natureza do artificial é uma luz sob a materialidade do plástico sintético, para Ezio Manzine, autor do livro Matéria da Invenção, “uma antiga definição lingüística define como artificial qualquer ordem local derivada da atividade técnica e cultural do homem. Mas, em última análise, há apenas uma diferença significativa entre artificial e natural: a do período de tempo necessário para desenvolver as regras segundo as quais esta ordem local é produzida”. (Manzini, 1986) Sob a luz da definição de Manzine, podemos afirmar que o plástico sintético é um material hiper-artificial, pois é fruto da atividade técnica e cultural do homem e rompe com as barreiras temporais de nascimento e morte convencionadas por nossos ritmos biológicos, somados as transformações dos processos de fabricação e do conhecimento tecnológico.

AMPLITUDE DO MATERIAL POLIMÉRICO

Antes de definir a palavra polímeros, é preciso esclarecer que estão inclusos, borrachas,

espumas,

termoplásticos,

termofixos,

resinas,

entre

outras

categorias de cadeias poliméricas. Este esclarecimento tem o objetivo de dimensionar o universo do material plástico, mas para uma abordagem prática citaremos inicialmente o termo plástico sem maiores especificações. Adiante esclareceremos todas as diferenças técnicas possíveis. É importante colocar que atualmente os plásticos dominantes no mercado são derivados de matérias-primas abundantes, como o petróleo, que detém ampla parcela de mercado. De acordo com o relatório anual “O Perfil da Indústria Brasileira de Transformação de Material Plástico 2009” produzido pela ABIPLAST – Associação Brasileira da Indústria do Plástico, aponta uma produção de 5,19 milhões de toneladas de produtos transformados plásticos em 2009 com faturamento bruto do setor de transformação do plástico em 2009 de R$ 35,9 bilhões.

Mas a origem histórica do plástico nos retrata diversas fontes de matéria prima, como o caso da goma-laca (Shellac), natural obtido a partir da secreção do inseto tropical Coccus lacca, ou da Caseína Formaldeído (Galalite) sintetizado a partir da proteína do leite de vaca. Este esclarecimento tem o intuito de relatar o processo de afunilamento em que as matérias-primas possíveis para produção de plásticos entraram em função da demanda de mercado.

Se Deus criou a matéria, o homem criou o plástico sintético. Esta frase pode causar repulsa para grande parte das pessoas, que vêem na materialidade do plástico uma coisa artificial, com som, cheiro e textura esquisita. Roland Barthes, escritor, sociólogo, crítico literário, semiólogo e filósofo francês escreveu sobre o plástico no século passado: “Apesar de nomes que assentariam bem a um pastor grego (poliestireno, fenoplast,

polivinil,

polietilenol),

trata-se

de

um

material

sem

graciosidade, perdido entre a exuberância da borracha e a dureza plana do metal... E o que o trai ainda mais é o som que emite, simultaneamente oco e inexpressivo; ruído que emite e as suas cores são o que provoca sua perda, já que parece ser apenas capaz de

adquirir as cores mais químicas; retém apenas os tons mais agressivo de amarelo, vermelho e verde” (“Le Plastique”, in Mythologies, 1957) (Manzini, 1986) Atualmente o plástico avançou e não existem mais limites para sua materialidade, cheiros, texturas e até sons, podem impressionar ou confundir os mais apurados aparelhos sensórios. Plásticos mais resistentes que aço 1, mais transparente que vidro 2 , que repelem gordura descartando o uso de detergentes3, que eliminam bactérias deixando eletrodomésticos higienizados4, são apenas exemplos do que se tem disponível no mercado.

O DESCARTE DO PLÁSTICO

Mas se com o passar dos anos o plástico foi aperfeiçoado, novos problemas surgiram atrelados ao uso inadequado. O consumismo contemporâneo exagerado descarta grande parte do que pode ser substituído em função de demandas do mercado. Essa característica pejorativa do descarte foi atrelada de forma errônea ao material plástico devido à sua natureza versátil e de baixo custo para o desenvolvimento de produtos em larga escala de produção. De acordo com Paulo Dacolina diretor superintendente do INP - Instituto Nacional do Plastico, os plásticos sintéticos foram desenvolvidos para durar e não para permanecerem na natureza, tendo em vista que a formação de sua matéria prima contemporânea dominante, o petróleo, leva milhões de anos. (Dacolina, 2009) O plástico é 100% reciclável, do total de plásticos produzidos no Brasil, somente reciclamos 21,2%, média superior a da União Européia, 18,3% 1

Composto LNP Verton e Resina Stamax – Composto de fibra longa de vidro com várias resinas como PP, PA e PPA. Altíssima rigidez e impacto para subtituir peças metálicas estruturais. Aplicações Pá de remo, suportes, móveis, peças estruturais automotivas. SABIC Innovative Plastics.

2 Acrigel XT – Produzidas pelo prcesso de extrussão contínua, em expessura de 2 a 20 mm, a chapa oferecem excelente estabilidade de espessura, planimetria, alta transparência, baixíssima distorção ótica e resistência a radiação UV. Aplicações em comunicação visual, mobiliários, artefatos de decoração, isolamento acústico, cenários entre outros. UNIGEL Plásticos.

3 No final de 2008, um grupo de pesquisadores da Universidade Purdue, nos Estados Unidos, criou um revestimento, um filme plástico que poderá ser aplicado a diversas superfícies, permite a limpeza do óleo usando apenas água, dispensando-se até mesmo o sabão. Amphiphile grafted membranes for the separation of oil-in-water dispersions - John A. Howarter, Jeffrey P. Youngblood - Journal of Colloid and Interface Science - 1 January 2009 - Vol.: 329, Issue 1, Pages 127-132 4 Diya®721 é um copolímero heterofásico de alta fluidez, com excelente balanço de propriedades mecânicas e efeito antimicrobiano. Moldagem por Injeção de Baldes, Brinquedos, Contentores, Eletroeletronicos, etc. QUATTOR Petroquímica.

(Plastivida Jornal, 2009). De acordo com a CEMPRE – Compromisso Empresarial para a Reciclagem; associação empresarial dedicada à promoção da reciclagem e gestão integrada do lixo, um dos empecilhos para o aumento da reciclagem é a grande variedade de tipos, que prejudica o processo de separação do lixo, e a deficiência da coleta seletiva que somente alcança a 7% dos municípios brasileiros (Pesquisa CEMPRE Ciclosoft, 2008). Dados retirados do jornal da Plastivida Instituto Sócio-Ambiental dos Plásticos, entidade que representa institucionalmente a cadeia produtiva do setor para divulgar a importância dos plásticos na vida moderna e promover sua utilização ambientalmente correta, aponta que hoje o mercado de reciclagem é uma realidade economicamente viável que movimentou em 2007 R$ 1,8 Bilhão de reais, e que é uma prática em ascensão com média de crescimento de 8,2% ao ano (Plastivida Jornal, 2009).

De acordo com José Eli da Veiga, em seu livro Desenvolvimento sustentável o desafio do século XXI, afirma: “A noção de desenvolvimento sustentável, de tanta importância nos últimos anos, procura vincular estreitamente a temática de crescimento econômico com a do meio ambiente. Para compreender tal vinculação, são necessários alguns conhecimentos fundamentais que permitem relacionar pelo menos três âmbitos: a) o dos comportamentos humanos, econômicos e sociais; b) o da evolução da natureza, que é objeto das ciências biológicas, físicas e quimicas; c) o da configuração social do território, que é objeto da geografia humana, das ciências regionais e da organização do espaço. (Veiga, 2005) Esta tríplice configura uma análise mais profunda das relações do plástico com o meio ambiente e principalmente com as pessoas que o consomem. É valido levantar a bandeira do consumo responsável apoiado pelos 3Rs, reduzir, reutilizar e reciclar.

Percebe-se então que o plástico não é o vilão da relação MATERIAL x SUSTENTABILIDADE, há muito tempo estigmatizado, e sim o ciclo de vida do produto, inadequado para um consumo sustentável. Fica evidente que a concepção racional do produto é vital para o reaproveitamento da matéria prima. No caso de filmes plásticos, pratinhos de isopor, sacolas plásticas, entre outros produtos descartáveis, a dificuldade para se recuperar a matéria prima é

ainda maior, pois o contato direto com alimentos e o alto risco de se perder estes produtos nos grandes lixões é imenso, exemplo da sacola plástica de supermecado utilizadas como sacos de lixo.

ALTERNATIVAS SUSTENTÁVEIS

Em contra partida ao plástico sintético, temos o biopolimero como alternativa eficiente. Propriedades como biodegrabilidade5 e biocompatibilidade6, o tornam uma solução eficiente em muitos usos, principalmente em relação a produtos de plástico descartáveis, onde seu ciclo de vida (ACV) muitas vezes não permite a reciclagem.

De acordo com o Grupo de Pesquisas em Avaliação do Ciclo de Vida da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), criado em 2006 junto ao Conselho Nacional de Desenvolvimento e Pesquisa (CNPq), a avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma técnica empregada na análise dos

aspectos

ambientais

e

avaliação

dos

impactos

potenciais

associados ao ciclo de vida de um produto, processo ou serviço. Desde a extração de matérias-primas, passando pelas etapas de transporte, produção, distribuição e utilização, até sua destinação final (do berço ao túmulo). Através do ACV pode-se conseguir a certificação de selo verde dos produtos tipo III pela norma ISO 14025.

Mas o biopolimero ainda enfrenta barreiras, de acordo com opinião do diretor executivo da PHB 7 , Sylvio Ortega Filho, localizada em Serrana (SP). Em entrevista dada para Revista Locus, da ANProTec - Associação Nacional de Entidades Promotoras de Empreendimentos Inovadores, Ortega citas dois grandes problemas para o crescimento do biopolimero, primeiro, o preço do produto, mais caro que o do plástico convencional – o quilo do Biocycle (PHB – Fermentação da cana-de-açucar) possível concorrente em relação ao PP, por exemplo, custa em média, US$ 4,4, enquanto o concorrente sintético é vendido a US$ 1, o segundo empecilho, está ligado à falta de consciência ambiental do 5

A degrabilidade é a capacidade de decomposição destes materiais orgânicos, quando degradados por processo aeróbico liberam CO2 (carbono), quando degradados por processo anaeróbico liberam CH2 (metano).

6 A biocompatibilidade é a capacidade de assimilação destes materiais pelo corpo humano sem causar rejeição pelo organismo.

7 A empresa foi uma das primeiras do país a investir, desde o início da década de 90, na fabricação de biopolímeros.

governo e da população brasileira, as pessoas ainda não têm a consciência de que comprar um produto fabricado com biopolímero é mais saudável ao meio ambiente, por outro lado, a carga tributária paga para produzir o plástico verde é a mesma cobrada das fábricas convencionais.

A pesquisadora do IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, Marilda Keico Taciro concorda com Ortega: “Falta legislação específica no Brasil para que o brasileiro possa adotar os biopolímeros em seu dia-a-dia”. Mas é otimista em relação ao futuro. “Paralelamente ao desenvolvimento de novas tecnologias, o preço desses novos produtos irá cair”. (Junior, 2009).

De acordo com o pesquisador Jefter Nascimento, coordenador da pesquisa, Desenvolvimento de novos produtos e novos mercados para o Poli (ácido 3 hidroxibutírico) – PHB, junto à FAPESP, a diferença de preço é compensada pela facilidade de descarte do produto, o biopolimero economiza o chamado custo do resíduo acumulado, explica o pesquisador. O custo de resíduo acumulado está relacionado ao ônus provocado no descarte final de produtos, como o acumulo em lixões, reciclagens com alto custo ou desprendimento de energia.

A REGRA ECONÔMICA DO PLÁSTICO SINTÉTICO E A EXCEÇÃO DO PLÁSTICO NATURAL FRENTE AS NOVAS NECESSIDADES GLOBAIS

Em um mercado onde se faz regra o baixo custo para o desenvolvimento de produtos e maior obtenção de lucro, o plástico derivado de petróleo reina plenamente devido a grandes incentivos políticos, tecnologia avançada e infraestrutura estabelecida.

Em visita técnica a Quattor Petroquímica 8 sediada no pólo petroquimico de Máua - São Paulo, encontramos uma indústria de 1ª e 2ª geração, atuado desde a origem da cadeia petroquímica, na produção de químicos básicos, até o desenvolvimento das resinas plásticas de polietileno e polipropileno – 100% recicláveis. A Quartor trabalha com dois monômeros básicos, o Etileno e Propileno,

portando

além

dos

homopolímeros

de

polietileno

(PE)

e

polipropileno (PP), também produzem copolímeros de PP com PE, descritos

8

Relatório de visita anexado no fim deste documento

como Randomizados e Heterofásicos, e o copolímero de Etileno e acetato de vinila (EVA). Estes plásticos têm aplicação em embalagens e bens de consumo como eletrodomésticos, carros entre muitos outros produtos e são 100% recicláveis.

Toda a matéria prima chega por tubulações, e uma grande indústria movida a petróleo se estabelece no perímetro para produzir seus subprodutos. A estrutura complexa esta totalmente conectada, qualificando-a como Pólo, desta forma, gerando grande concentração de empregos para a região e muita eficiência na produção industrial.

Novas necessidades mundiais têm criado exceções muito bem sucedidas de plásticos orgânicos, como o biopolimero de cana-de-açúcar. Quando idealizamos o processo de fabricação para polímeros orgânicos, encontramos a dificuldade de centralizar estes processos industriais, de forma a se obter um produto com custo competitivo. A cana-de-açúcar em um formato de produção latifundiário possibilitou ser uma opção frente ao petróleo. Pólos de refinamento e geração de subprodutos da cana-de-açúcar estão estabelecidos, como o caso de Goianésia – GO. Nos anos 80, a prefeitura de Goianésia, cidade de 54000 habitantes, incentivou a instalação de uma usina de açúcar para dar emprego aos peões demitidos das fazendas de gado. Nesta década, o negócio deslanchou. Hoje, responde por 60% do PIB e 70% da arrecadação municipal.

A cana tornou a cidade a quarta maior geradora de empregos de Goiás e possibilitou a instalação de uma malharia, de uma mina de níquel e de um frigorífico. O efetivo policial dobrou. Toda a população tem acesso à água tratada e o porcentual da cidade atendido pela rede de esgoto saltou de 29% para 75%9.

A pesquisa para desenvolvimento de biopolímeros a partir da cana-de-açúcar deslanchou. E empresas como a BRASKEM, que produz o primeiro PE (Polietieno) 100% 0 carbono do mundo, tem média de produção prevista para 200 mil toneladas por ano.10

9

O novo ciclo da cana. O setor sucroalcooleiro reencontrou a prosperidade do século XVII, quando era a força motriz da economia nacional. Por Victor de Martino. Revista Veja - 23/07/08.

10 http://www.braskem.com.br/plasticoverde/principal.html

Outras fontes vegetais são possíveis, como a mamona11, a grande questão é o cultivo do produto para uma exploração economicamente viável. Mas todo meio de exploração em grande escala causa danos ao ecossistema, no caso da cana de açúcar é necessário grandes áreas para plantio, caracterizando-se assim como latifúndios, e no processo além da grande quantidade de água utilizada também se faz uso de fertilizantes nitrogenados, que liberam óxido nitroso (N2O), considerado 300 vezes mais potente que o carbono na contribuição para o efeito estufa. De acordo com Heitor Cantarella, pesquisador do Instituto Agronômico (IAC) e um dos coordenadores do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN), cerca de 1% do fertilizante empregado acaba sendo disperso na atmosfera em forma de gás. No entanto, esse valor é um tema controverso e algumas pesquisas chegaram a dados discrepantes.

“Houve até um estudo que apontou a proporção de 4% de gás liberado por nitrogênio aplicado, uma quantidade tão alta que ameaçaria as vantagens do etanol como mitigador do efeito estufa”, disse o Heitor Cantarella, lembrando que o valor foi considerado exagerado por outras avaliações. (Agência FAPESP, 2010) O contraponto entre o petróleo e cana-de-açúcar vem nos alertar da importância da escolha do material no processo de desenvolvimento de produtos. E como a escolha de matérias-primas pode influenciar o impacto no ecossistema através do ciclo de vida do produto.

O uso racional de fontes, fóssil e orgânico, pode coexistir num ambiente de colaboração, onde o reaproveitamento e reciclagem imperem como condição de uso.

11

O químico da Universidade de Brasília, Eduardo Ulisses Xavier Peres, em seu estudo de mestrado, criou em laboratório um tipo de plástico, o poliéster, a partir do óleo da mamona. “A grande vantagem é usar materiais renováveis que o Brasil possui em abundância. Assim, o país fica menos dependente do petróleo”, diz.

1.2.

A BUSCA PELA MATÉRIA PERFEITA

A BUSCA PELA FORMA

O sucesso estético vinha acompanhado da interpretação do plástico como símbolo da modernidade, do desenvolvimento do plástico numa época considerada, ao menos nos países vencedores da Primeira Guerra Mundial, feliz e sem problemas, num momento no qual a crise havia sido superada. Os produtos plásticos históricos coincidiram com o tempo e o gosto do art déco, na Europa, e do streamline, com as formas aerodinâmicas do styling, nos EUA, depois da crise de 1929. (Fusco, 2002) As formas sempre se limitaram a disponibilidade amórfica dos materiais. Com o surgimento de novos materiais complexos e tecnológicos as formas também mudaram, e se ajustaram a novas possibilidades oferecidas pelos materiais.

Conceitos como leveza, dinamismo e aerodinâmica só foram possíveis com materiais que permitiam esta linguagem, como os carros de formula 1, que evoluíram juntamente com a fibra de carbono.

Diante de toda complexidade no desenvolvimento de produtos e do acelerado desenvolvimento e oferta de novos materiais, constata-se que o designer compreende cada vez menos a matéria prima em todos os seus aspectos possíveis, técnicos e sensoriais. (Manzini, 1986) Esta realidade tem sacrificado e trazido problemas de primeira ordem para o meio ambiente, pois muitos materiais, como os compostos, não podem ser reciclados ou reutilizados, por isso a necessidade de se perceber o real uso de certos materiais. MAIS

A BUSCA PELA SUSTENTABILIDADE

Iniciativas no mundo todo para o desenvolvimento de um mercado sustentável estão surgindo, entre eles o representativo GRI - Global Reporting Initiative, organização internacional com sede em Amsterdã, na Holanda, cuja missão é desenvolver e disseminar globalmente diretrizes para a elaboração de relatórios de sustentabilidade.

O The designers Accord (Acordo de Designers) é uma coalizão global de designers, educadores e líderes empresariais que trabalham em conjunto para criar impacto ambiental e social positivos. O acordo compromete-se a cinco linhas que oferecem formas coletivas e individuais para integrar a sustentabilidade no design. Iniciativa simples como esta ajudam na disseminação da sustentabilidade.

Ferramentas para sustentabilidade como o Triple Botton Line, que relaciona economia, social e meio ambiente, vêm dar luz a novas diretrizes, principalmente para o desenvolvimento de produtos. Uma delas é o tripé: reduzir, reaproveitar e reciclar, que tem sido divulgado amplamente como os 3Rs. Os materiais são os principais afetados por políticas sustentáveis, e o plástico se destaca como um dos mais questionados. A polêmica da sacola de plástico, que apesar de todas as ações de marketing ecológico para conscientização da redução, com lançamento de eco-bags e até cobrança pelas sacolas de plástico, não obteve o resultado esperado. Iniciativas mais polêmicas como proibições das sacolas plásticas por meio do poder público estão sendo adotadas12, e uma indústria que movimentou em 2007 US$ 18,7 bilhões13 terá

12

A Assembléia Legislativa de São Paulo aprovou na noite de ontem (28) um projeto que obriga estabelecimentos comerciais a trocarem sacolas de plástico comum por material biodegradável.

A lei ainda precisa ser sancionada pelo governo do Estado em até 30 dias, e os estabelecimentos terão prazo de um ano para adotar material menos nocivo ao ambiente –sacolinhas de composto oxibiodegradável, também conhecidas como "sacolas ecológicas". O material possui tempo de degradação menor que o do plástico comum.

Em caso de desobediência da lei, o proprietário será multado em 3.000 UFESP (Unidades Fiscais do Estado de São Paulo), valor hoje equivalente a R$ 42.690. A lei é de autoria do deputado estadual Sebastião Almeida (PT-SP).

Se houver reincidência, a multa será aplicada em dobro. A lei exige que os sacos plásticos contenham informações dos fabricantes sobre a composição do aditivo oxibiodegradável utilizado na produção.

Fonte: Folha Online

de ser sacrificada. Este exemplo demonstra o quanto pode ser dispendioso retirar um produto do mercado depois que o mesmo esteja com seu uso estabelecido e principalmente assimilado na cultura de uso do consumidor, que utilizava 8 de cada 10 sacolas que recebia para ensacar lixo.

A reutilização de fibras naturais, como de cana de açúcar, em compostos de plástico, tem sido um bom argumento de venda dentro do conceito de reaproveitamento. Questões como a não possibilidade de reciclagem da maioria destes materiais composto tem sido um ponto negativo para este tipo de materiais.

Dos 3Rs, a reciclagem parece ser a mais eficiente, mas para que isso ocorra efetivamente os produtos de plástico devem ser elaborados de forma a beneficiar o ciclo de vida. Pois o maior problema na reciclagem do plástico é a grande variedade de tipos, sabido da rejeição de polímeros diferentes.

Geralmente um projeto de embalagem de sorvete utiliza de três a mais tipos de materiais. A escolha dos materiais é baseada em suas propriedades mecânicas. Desta forma na tampa é utilizado um polímero mais rígido, como o PP, no corpo um polímero mais flexível, como o PEAD, e no rótulo um composto de papel com laminação de polipropileno.

Através de design diferenciado e inteligente conceitos de produtos monomaterial tem sido uma ótima estratégia para a reciclagem de matéria prima. Um exemplo bem sucedido é do pote de sorvete Parmalat, todo de PE, inclusive a impressão do rótulo, feita pelo processo XXXXX. Desta forma pode ser moído inteiramente, sem a necessidade de separação de materiais.

A BUSCA PELA AUTONOMIA PROFISSIONAL

Diante de toda oferta de materiais cooptada por uma estrutura políticoindustrial, através de órgãos reguladores, sindicatos empresariais, entre outras classes de representação dos materiais, que institucionalizam seus interesses econômicos através de leis e incentivos. Os profissionais como os designers,

13

Estadão: País produz 18 bilhões de sacolas plásticas. De cada 10 unidades, 8 vão para aterros; pouco estudada, tecnologia alternativa divide opinião. ... Não há, no entanto, consenso entre especialistas e pesquisadores sobre qual seria a melhor solução, seja por falta de estudos científicos conclusivos ou pela concorrência da indústria plástica, que, só em 2007, movimentou US$ 18,7 bilhões.

não tem meios de desenvolver seus produtos com maior autonomia material, visto que o custo de desenvolvimento e produção está diretamente atrelado a matéria prima aplicada a produtos. É chegada a hora de profissionais, como os designers, possam gerenciar com maior autonomia a oferta de materiais a serem empregados nos seus produtos.

Desta forma a incentivar o desenvolvimento de novas tecnologias produtivas, como os biopolimeros, e outras inovações orientadas a um ciclo de vida sustentável do produto.

O Compromisso Empresarial para Reciclagem (Cempre) é um ótimo exemplo de pró-atividade ambiental, uma associação sem fins lucrativos dedicada à promoção da reciclagem dentro do conceito de gerenciamento integrado do lixo. Fundado em 1992, o Cempre é mantido por empresas privadas de diversos setores.

Cempre trabalha para conscientizar a sociedade sobre a importância da redução, reutilização e reciclagem de lixo através de publicações, pesquisas técnicas, seminários e bancos de dados. Os programas de conscientização são dirigidos principalmente para formadores de opinião, tais como prefeitos, diretores de empresas, acadêmicos e organizações não-governamentais (ONG's).

O banco de dados da Cempre disponibiliza os resíduos de empresas para venda, e promove a troca de resíduos entre empresas que tenham interesse nestes materiais. Este banco de dados é um exemplo de ferramenta para gestão de materiais.

Atualmente encontramos banco de dados orientados a catalogação de materiais, como o Material Connexion 14 , MateriÔ 15 , estes são excelentes ferramentas para designers, engenheiros e pesquisadores afins, mas em sua maioria cobram pela consulta. Evitando uma questão ética ou moral, dadas as circunstancias ambientais, que necessitam cada vez mais de soluções integradas e democráticas, e a propriedade intelectual acumulada de outrem nestes bancos, que são informações de materiais de terceiros, seria de vital

14 15

http://www.materialconnexion.com/ http://www.materio.com/

importância a abertura dos dados. E meios para captação de recurso não faltariam, pois o uso crescente por profissionais que consomem ou tem influencia na decisão de compra de materiais, seria um excelente argumento para meios de captação de recurso das empresas que desenvolvem materiais. É importante ressaltar a necessidade de independência critica e o respaldo de outras instituições e profissionais especializados na área de materiais. Pois garantir buscas com cruzamento de informação de cunho crítico pode causar debates acirrados com a indústria, por exemplo, como o uso de mão-de-obra semi-escrava utilizada em lavouras de cana-de-açúcar, denunciado pelo jornal Bom dia Brasil da Rede Globo de Televisão 16 , notícia que também foi amplamente difundida pela Associação Açúcar Ético17.

A materioteca funciona como ferramenta estratégica para gestão de materiais.

O banco de dados oferece dados técnicos, palavras e conceitos chaves, usos freqüentes em produtos e questões relacionadas a meio ambiente, tudo isso auxiliado por uma busca eficiente que confere ao designer uma ferramenta sem precedentes para desenvolvimento de produtos mais funcionais, éticos e coerentes.

1.3.

BREVE HISTÓRIA DOS POLÍMEROS

Os atomistas da Grécia, liderados por Demócrito, 400 A.C, preconizaram a existência de partes menores que formaria o todo, e chamaram esta parte de átomo. Átomo: a matéria-prima do universo Naquele tempo (430 a.C.), caminhando pelas areias próximas ao mar Egeu, o filósofo grego Leucipo disse a seu discípulo Demócrito: "Esta areia, vista de longe, parece ser um material contínuo, mas de perto é formada de grãos, sendo um material descontínuo. Assim ocorre com todos os materiais do Universo". "Mas, mestre", interrompeu Demócrito, 16

Agencia Globo - Bom dia Brasil - terça-feira 22 de agosto de 2006. Fiscais do Ministério do Trabalho encontraram 430 cortadores de cana-de-açúcar trabalhando em condições precárias na região de Bauru, no interior de São Paulo.

17 A associação Açúcar Ético reúne os sindicatos, os produtores e as indústrias açucareiras e a sociedade civil numa dinâmica de desenvolvimento sustentável. Seu objetivo é melhorar as condições sociais e ambientais no sector açúcareiro, biocombustivel e de cogeração dentro de uma economia globalizada. http://www.sucre-ethique.org

"como posso acreditar nisso se a água que vemos aqui aparenta continuidade tanto de longe como de perto?"

Respondeu-lhe Leucipo: "Muitos vêem e não enxergam; use os 'olhos da mente', pois estes nunca o deixaram na escuridão do conhecimento. Em verdade, lhe digo: todos os materiais são feitos de partículas com espaços vazios ou vácuo entre elas. Essas partículas são tão pequenas que mesmo de perto não podem ser vistas. Muitos séculos passarão até que essa verdade seja aceita. Chegará o dia em que essas partículas serão até 'vistas' pelo homem. Ide e ensinai a todos e aqueles que nela acreditarem encontrarão respostas para as suas perguntas sobre o Universo." (MARTINS) O significado etimológico da palavra polímero vem do grego polumeres, que se compões de muitas partes, ou poli- e -mero, muitas partes (Houaiss, 2001). Um polímero é a união de diversos monômeros, do grego mon(o)- + –mero, única parte (Houaiss, 2001). O monômero é uma molécula, que por sua vez, é a soma das massas atômicas dos átomos que a constituem.

Podemos dividir a história do polímero em três fases, na primeira, regida por Jöns Jacob Berzelius, sabia-se que os polímeros eram compostos orgânicos e as reações de difícil execução em laboratório, mas acreditava-se na Teoria da Força Vital, que defendia que somente os seres vivos possuiriam uma “força vital” capaz de produzir os compostos orgânicos, em outras palavras, criava-se a idéia de que substâncias orgânicas jamais poderiam ser sintetizadas, isto é, serem preparadas artificialmente num laboratório ou numa indústria.

Na segunda fase regida por Friedrich Wöhler discípulo de Berzelius, derruba a teoria da Força Vital. Com essa derrubada as pesquisas sobre química orgânica se multiplicam. Em 1883 Charles Goodyear descobre a vulcanização da borracha natural. Por volta de 1860 já havia a moldagem industrial de plásticos naturais reforçados com fibras, como a goma-laca e a gutta-percha.

Em 1910 começa a funcionar a primeira fábrica de rayon nos EUA e em 1924 surgem as fibras de acetato de celulose.

Na terceira fase, Henri Victor Regnault polimeriza o cloreto de vinila com auxílio da luz do sol, Einhorn & Bischoff descobrem o policarbonato, esse material só

voltou a ser desenvolvido em 1950. E finalmente em 1970, Baekeland sintetiza resinas de fenol-formaldeído, é o primeiro plástico totalmente sintético que surge em escala comercial. imagens O mundo esta repleto de polímeros sofisticados, como a pele animal, o chifre do boi, o casco da tartaruga, as resinas das arvores entre muitos outros materiais, todos estes naturais, também podem ser chamados de biopolimeros.

A palavra “plástico” vem do grego plastikós, que significa adequado à moldagem. O plástico é uma resina, material moderno e versátil. As citações do plástico na história nos mostram sua pertinência para as melhorias do nosso cotidiano. Do âmbar, resina termoplástica, citada por Plínio, o Velho (23-79 a.C.), ao verniz extraído da árvore Rhus Verniciflua pelos chineses há mais de 1000 anos A.C., usado em forma de revestimento impermeável para embarcações. Nos dias de hoje o plástico está estabelecido como commodities.

Após a revolução industrial a utilização de biopolimeros, principalmente em artigos de luxo, como botões, pentes, óculos, entre outros acessórios eram produzidos com chifres, casco de tartaruga e resinas vegetais (goma-laca e a gutta-percha). Estes materiais mudaram os meios de produção de suas épocas, viabilizando acessórios sofisticados e duráveis.

De acordo com Harada, as características inerentes ao plástico são: Módulo de elasticidade elevado, mesmo a temperaturas relativamente elevadas; Boa resistência ao impacto; Boa resistência a tração; Boa resistência a flexão; Estabilidade dimensional a alta temperatura; Resistência a degradação térmica e à oxidação; Resistência a reagentes e solventes; Transparência à radiação eletromagnética. (Harada, 2005)

2. METODOLOGIA

2.1.

CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍMEROS

Foram identificados três tipos de classificações técnicas, a primeira nomenclatura, normatizada por órgãos internacionais, a segunda com a análise molecular, entendendo sua estrutura química, cadeia polimérica e comportamento mecânico, e a terceira é a análise de mercado, que define se o plástico pode ser considerado um commodities. Utilizando-se destas três ferramentas é possível classificar todas as famílias de plásticos sintéticos, para os biopolimeros é necessário um conjunto de análises moleculares extras, que serão tratadas separadamente. É de vital importância ressaltar para o designer de forma objetiva as propriedades especifica dos polímeros, como também o uso comum, descrição sensorial, risco ecológico e parecer sócio econômico.

2.1.1.

NOMENCLATURA DOS POLÍMEROS A abreviação da nomenclatura dos polímeros é derivada de sua composição molecular e densidade (massa molecular). Método normatizado pela ISO International

Organization

for

Standards,

BS -

British

Standards

Institution, ASTM International, anteriormente conhecida como American Society for Testing and Materials, DIN - Deutsches Institut fur Normung E.V (Brydson, 1999) As normas utilizadas são: ISO 1043 (1978) – Simbologia dos Plásticos; BS 3502 (1978) - Nomes comuns e abreviaturas para plásticos e borrachas. Partes 1 - Principais plásticos comerciais (Última revisão em 1978 foi realizada em conformidade com o ISO 1043, depois também foram inseridos materiais compostos); ASTM D 1600-83 - Abreviaturas de termos relacionados aos plásticos; DIN 7728 - Parte 1 (1978) - Símbolos de termos relativos aos homopolímeros, copolímeros e compostos poliméricos. Parte 2 (1980) Símbolos para plásticos reforçados. (Brydson, 1999) Um exemplo prático de abreviação é o plástico ABS, copolímero com 3 moléculas diferentes, acrilonitrila, butadieno e estireno. Quando a massa

molecular for de alta densidade soma-se ao final o HD (High Density), quando de baixa densidade LD (Low Density), exemplo do polietileno que pode ser PEHD ou PELD. As nomenclaturas estão padronizadas na língua inglesa, mas é comum ver o uso adaptado para a língua portuguesa, por exemplo, o polietileno de alta densidade, PEHD (High Density Polyethylene), pode ser encontrado no Brasil como PEAD (Polietileno de Alta Densidade), e ou, PEBD (Polietileno de Baixa Densidade).

Verificada as datas de atualizações das normas, percebe-se o distanciamento com as novas frentes mundiais relacionadas a meio ambiente, como sustentabilidade e biopolímeros. Novos elementos significativos deveriam ser introduzidos para maior facilidade de busca por materiais ecológicos ou baixo carbono, já que as fontes moleculares podem ter origens variadas, como o caso do polietileno que também pode ser de origem vegetal.

Atualmente existem centenas de polímeros, e disponibilizar todas as nomenclaturas e abreviações no banco de dados é uma pesquisa que exige alto nível técnico de conhecimento e disponibilidade de tempo. Publicações orientadas a organização e classificação de polímeros podem servir de fonte legitima para o banco de dados da materioteca, como: Polymer Data Handbook,

Oxford

University

Press

18

;

Compêndio

de

Nomenclatura

Macromolecular, IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry 19; 2.1.2.

ANÁLISE MOLECULAR - ENTENDENDO A ESTRUTURA DOS POLÍMEROS E SUAS CARACTERÍSTICAS

De acordo com (Lima, 2006), as propriedades mecânicas e o comportamento do polímero durante o processamento são altamente dependentes do tamanho médio e da distribuição de comprimentos das cadeias de polímero. Embora a estrutura química do polímero seja igual, pesos moleculares diferentes podem mudar completamente as propriedades do polímero (propriedades físicas, 18

Polymer Data Handbook, Editado por James E. Mark, University of Cincinnati. Publicado pela Oxford University Press (1999).

19 Compêndio de Nomenclatura Macromolecular, Cristina T. Andrade, Fernanda Coutinho, Marcos L. Dias, Elizabete F. Lucas, Clara M. F. Oliveira (UFRJ) e David Tabak (Fiocruz-Farmanguinhos), Editora Epapers (2002), Tradução autorizada do 'Compendium of Macromolecular Nomenclature', o "purple book" da IUPAC. União Internacional de Química Pura e Aplicada.

mecânicas, térmicas, reológicas, de processamento e outras), e por esta razão, os polímeros são caracterizados principalmente por seu peso molecular.

O monômero é uma molécula, que por sua vez, é a soma das massas atômicas dos átomos que a constituem, abaixo exemplo do cloreto de vinila, monomero do PVC. Fórmula molecular: CH2CHCl Massa Molar: 62.498 g/mol Massa molecular: É igual à soma das massas atômicas de todos os átomos que formam a molécula.

C = 12,0107(8) u x 2 = 24,0214 H = 1,00794(7) u x 3 = 3,02382 Cl = 35,453(2) u – x 1 = 35,453 24,0214 u + 3,02382 u + 35,453 u = 62.498 g/mol As moléculas, ou monômeros, ligadas em cadeia constituem um polímero, que por sua vez é a estrutura molecular dos materiais plásticos. A análise molecular de um polímero sintético pode ser classificada pela sua estrutura química, pelo seu método de preparação, por seu tipo de cadeia polimérica e por seu comportamento mecânico. (Lima, 2006) 

ESTRUTURA QUÍMICA A grande maioria das estruturas moleculares utilizadas para plásticos são derivadas da Nafta, componente do petróleo. Por exemplo, o PE (Polietileno) também pode ser derivado da Ulha, componente do carvão mineral, do Etano, do álcool etílico, componente da cana de açúcar e o mais comum do petróleo.

A escolha entre estas fontes de matéria prima faz toda diferença no produto final. O mesmo plástico, PE, obtido do álcool etílico poder conter 0 carbono, pois sua origem esta baseada num ciclo sustentável proveniente da cana-deaçúcar 20 . Este tipo de comparação é crucial para uma escolha coerente baseado no ciclo de vida do produto.

20

http://www.braskem.com.br/plasticoverde/principal.html

Nas cadeias poliméricas principais podem existir apenas átomos de carbono (homogêneas) ou átomos de carbono combinados a outros diferentes (heterogêneas). Em sua maioria os polímeros são heterogêneos.

As principais moléculas são o etileno, estireno, cloreto de vinila, uretano e éster. Apartir destas moleculas básicas é possível obter muitas variações, conforme tabela abaixo retirada do livro Materials and design: The art and science of material: Selection in product design (Kara Johnson, 2006).

TABELA 1. PRINCIPAIS MÓLECULAS POLIMÉRICAS

Etileno

tpPE HDPE LDOE LLDPE Ionômeros

elPE TPO EPDM CPE EVA

PE Blend PE / PP

PE Foam

PE Fiber

Tp OS HIPS

el PS SEBS SBR

OS Foam

OS Blends

ABS SAN ASA ABS Blends ABS FOAM

El PVC

TpPVC

PVC Film

PU Foam

tsPU

TpPU

Estireno

Cloreto de Vinila Uretano

Éster



tpPolyester tsPolyester Polyester PET TPEs Fiber PBT PETE

Polypropylene PP Foam PP Blends PP Fiber PP Film

elPU Polyester Film

MÉTODO DE PREPARAÇÃO

É indicado se na reação necessária para obtenção de um polímero empregouse apenas um monômero (uma unidade de repetição) caracterizando uma homopolimerização – como no caso do PE, somente com moléculas de polietileno – ou por dois ou mais tipos de unidades de repetição caracterizando uma copolimerização, como o plástico ABS, que é a combinação de moléculas de acrilonitrila, butadieno e estireno. 

TIPO DE CADEIA POLIMÉRICA É indicado se o polímero apresenta cadeias moleculares dispostas de forma linear, ramificadas ou com ligações cruzadas. Os polímeros dotados de cadeias moleculares lineares e/ou ramificadas são denominados de termoplásticos, pois permitem o reamolecimento quando submetido à ação do calor – isso se

dá pelo fato de ocorrer apenas uma transformação física (do posicionamento das moléculas umas em relação às outras) sendo por esta razão recicláveis.

De acordo com (Lima, 2006), os polímeros dotados de cadeias moleculares com ligações cruzadas são denominados de termofixos ou termorrígidos que não permitem o reposicionamento depois de serem endurecidos – isto ocorre pelo fato de ocorrer uma transformação entre as moléculas que é irreversível não sendo, por esta razão, recicláveis (embora existam casos específicos de reaproveitamento).

O tipo de cadeia polimérica ou estrutura polimérica também define a transparência do plástico, caracterizados por amorfo ou cristalino. Quando linear é amorfo (transparente), quando ramificado pode ser semicristalino (translúcido), quando cruzado é cristalino (opaco). 

COMPORTAMENTO MECÂNICO Conforme (Lima, 2006), indica-se o polímero é um elastômero, uma espuma, uma fibra ou um plástico.

Elastômeros Polímeros que na temperatura ambiente, podem ser estirados inúmeras vezes (pelo menos, o dobro do seu tamanho original) e, com a eliminação do esforço de estiramento, retornam imediatamente ao seu comprimento inicial. Neste grupo estão inseridas as borrachas sintéticas termoplásticas e termofixas (como também a natural).

Fibras Em referencia citada por (Lima, 2006): Segundo Agnelli (1994) “são materiais definidos pela condição geométrica de alta relação entre o comprimento e o diâmetro da fibra” [...] “os polímeros empregados na forma de fibras, são termoplásticos orientados no sentido do eixo das fibras (orientação longitudinal); principais

fibras poliméricas: náilons, poliésteres lineares

saturados o poli (tereftalato de etileno) – PET; poli (acronitrila) e fibras poliolefinicas.”

Espumas

Alguns polímeros sob ação mecânica, térmica ou por reações químicas podem ser expandidos formando plásticos expandidos notáveis pela relativa flexibilidade e pela baixa densidade como, por exemplo, a espuma de poliestireno.

Plásticos Polímeros que em condições normais se apresentam sempre no estado sólido (podendo variar quanto à flexibilidade). 

ADITIVOS E CARGAS Os aditivos e cargas trazem características extras para os plásticos, modificando-os estruturalmente ou quimicamente. Através da escolha de aditivos e cargas é possível obter características sob medida para aplicações específicas. Por exemplo, o polímero de PP (polipropileno) com aditivação e cargas, pode ser utilizado para fabricação de produtos diferenciados como produtos de cozinha com aditivo anti-chamas, ou peças para mobiliário de escritório reforçadas com cargas.

TIPOS DE ADITIVOS

De acordo com (Rabello, 2001), autor de aditivação de polímeros, os aditivos atendem os seguintes requisitos: eficiência em sua função; estáveis nas condições de processamento; fácil dispersão, ou fácil homogeneização no processamento; estáveis nas condições de serviço, por exemplo, não mudar as características do plástico devido a condições intempéries; não migrar, não haver concentração, por exemplo, na superfície do produto; ser atóxicos e não provocar gosto ou odor; não afetar negativamente as propriedades do polímero; ser de baixo custo.

Estabilizantes Os materiais plásticos estão sujeitos a várias modificações no decorrer do tempo, como: cisão da cadeia principal; reações de reticulação21; alterações na estrutura química levando a formação de cor e a mudanças nas propriedades elétricas e químicas e degradação dos aditivos presentes.

21

Reticulação

Todas estas mudanças se dão por ataques físicos e químicos que o material esta sujeito durante o processamento ou uso final dos artigos. A radiação do sol, umidade, contato com produtos químicos entre outros fatores podem afetar a estrutura dos materiais. Os estabilizantes têm por objetivo proteger o plástico destes ataques. (Rabello, 2001) Plastificantes Os plastificantes podem ser naturais ou sintéticos. Alteram a viscosidade do polímero, e tem como maior objetivo aumentar a qualidade de processamento e flexibilidade. Seus requisitos são: pureza; comportamento no processamento; permanência; toxicidade; propriedades conferidas ao polímero; outros efeitos aditivos. (Rabello, 2001) Lubrificantes O uso de lubrificantes está diretamente ligado ao processamento. O alto peso molecular dos plásticos os torna extremamente viscosos, mesmo em estado fundido, esta característica contribui para o desgaste da máquina e aumento de consumo de energia. Os lubrificantes facilitam o processamento e mistura dos polímeros,

e

também

podem

exercer

funções

como:

estabilizantes,

antiestáticos, pigmento, melhorar a resistência ao impacto ou atuar como ativador na vulcanização de borrachas. Normalmente são compostos orgânicos de origem natural ou sintética, em forma de pó, líquido e raramente em pasta.

(Rabello, 2001) Antiestáticos Os produtos plásticos geralmente acumulam cargas elétricas estáticas superficiais, causando alguns problemas como: acúmulo de poeira que afeta tanto a aparência quanto o desempenho de alguns produtos; choque elétrico; danos eletrostáticos em computadores e outros componentes eletrônicos; geração de faíscas, com possibilidade de causar explosão; aglomeração de pó durante transporte pneumático; aderência de filmes e chapas.

Para evitar estes inconvenientes tem se desenvolvido os agentes antiestáticos, que alteram as propriedades elétricas do produto, reduzindo a resistência elétrica de sua superfície a um valor que permite rápida dissipação de carga eletrostática. (Rabello, 2001)

Retardantes de chama Como a maioria dos produtos orgânicos os polímeros, são, em maior ou menor grau, inflamáveis. Isto ocorre porque durante o aquecimento há liberação de pequenas moléculas que atuam como combustíveis em presença do fogo.

O retardante de chama vem atender as crescentes exigências das normas de segurança, em algumas aplicações inflamabilidade é uma barreira na utilização. O Retardante de chama atua principalmente na fase de iniciação do fogo, reduzindo a probabilidade de combustão. (Rabello, 2001)

TABELA 2. DISTRIBUIÇÃO DO CONSUMO DOS RETARDANTES DE CHAMA POR TIPO DE APLICAÇÃO (RADIAN, 1987)

Aplicação Eletroeletrônicos Construção civil Transportes Utensílios Outros

Percentual de consumo 50 31 5 3 11

Reticulantes de termoplásticos Os reticulantes têm como objetivo aumentar: resistência química, resistência à degradação térmica; melhores propriedades adesivas; maior estabilidade ao calor e menor fluência.

Para efetuar a reticulação pode-se optar por dois caminhos distintos: método de radiação ou uso de agentes de reticulação, especialmente os peróxidos orgânicos. (Rabello, 2001) Pigmentos Os pigmentos podem ser solúveis ou insolúveis, o uso na sua maioria é na forma insolúvel. Além de conferir cor, também podem aumentar o brilho, aumentar a opacidade, ou ter efeitos aditivos como estabilidade a radiação ultravioleta.

Os pigmentos podem se subdividir em: orgânicos, inorgânicos, solúveis, especiais. Normalmente os pigmentos orgânicos são solúveis no polímero fundido enquanto os inorgânicos são insolúveis.

Os pigmentos especiais consistem na mistura de pigmentos visando efeitos como fluorescência, aspecto metálico, efeito perolizado, etc. (Rabello, 2001)

TABELA 3. COMPARAÇÃO ENTRE PIGMENTOS ORGÂNICOS E INORGÂNICOS (DORITY & HOWARD, 1997)

Critério Custo Propiedades ópticas Dispersabilidade Estabilidade à luz e ao calor Brilho Poder de recobrimento Tendência à migração

Inorgânico Baixo Opaco Fácil Exelente Fosco Fraco Reduzida

Orgânico elevado translúcido difícil limitada brilhoso forte elevada

Agentes Nucleantes Os nucleantes ajudam a reduzir o tempo de ciclo, aumentam a rigidez, e apresentam melhor comportamento quanto à resistência ao impacto. Agem na regularidade e polaridade da estrutura molecular. (Rabello, 2001) Espumantes Os polímeros expandidos, ou espumas plásticas, podem ser considerados como materiais compostos polímeros-enchimento, sendo o enchimento as células de gás, introduzidas de algum modo durante a fabricação do produto.

Sua propriedades são: menor densidade (menor consumo de material); maior rigidez específica (relação rigidez/peso); melhores propriedades dieléticas; maior isolação térmica e acústica (para ambientes e equipamentos). (Rabello, 2001) Modificantes de impacto Uns dos modificadores de impacto são monômeros “mais flexíveis”, desta forma formam-se copolímeros. Os outros métodos são: Adição de partículas de borracha através de mistura mecânica; e polimerização do polímero vítreo na presença do componente elastomérico, obtendo-se um copolímero do tipo enxertado. (Rabello, 2001)

TIPOS DE CARGAS

De acordo com (Rabello, 2001), com a crise do petróleo nos anos 60 e 70 os materiais

poliméricos,

que

tiveram

pouco

tempo

antes

grandes

desenvolvimentos científicos, atingiram preços exorbitantes. Para reduzir um pouco os custos de fabricação, os transformadores (fabricantes de peças) adotaram um procedimento antigo como meio de viabilização econômica: o uso de cargas minerais de baixo custo como aditivos em plásticos e borrachas com fins não reforçantes. A necessidade despertou o interesse maior pelo uso técnico de cargas, levando a grandes desenvolvimentos nesta área, de modo que hoje as cargas se constituem no aditivo mais empregado (em termos percentuais de consumo) nos plásticos.

Carga, mineral utilizado para enchimento sem funções técnicas mais precisas, tem função inerte ou enchimento; Reforço, um material em forma de fibra que melhora as propriedades mecânicas do polímero, tem função ativa ou reforçante; Um aspecto de fundamental importância é a concepção da carga como um componente de um material conjugado e não como simples aditivo de polímero. Neste caso refere-se a compósito polimérico, definido como uma combinação de dois ou mais materiais, cada qual permanecendo com suas características individuais em uma estrutura bifásica.

Em geral o uso de cargas inertes altera da seguinte forma as propriedades dos polímeros: maior estabilidade dimensional; menor retração de moldagem; menor dependência das propriedades com a temperatura; maior rigidez; maior dureza; maior densidade; maior HDT; acabamento superficial inferior; menor resistência à tração; menor fluência; menor custo.

Por outro lado, as cargas reforçantes apresentam um custo superior, melhoram a resistência à tração e, no caso de cargas fibrosas, tornam o produto anisotrópico, como resultado da orientação preferencial das fibras. A resistência ao impacto pode ser bastante variada, mas em geral a presença de cargas rígidas em matrizes dúcteis (como polipropileno e ABS) reduz a tenacidade do material, enquanto que cargas em matrizes frágeis (como poliestireno) podem resultar em resistência ao impacto superior.

Compósito Fase contínua (matriz) Termoplástica ou Termofixa

Fase dispersa (cargas)

Fibrosa ou Não fibrosa

Orgânica ou Inorgânica

Natural ou Sintética

FIGURA 1. COMPONENTES DE UM COMPÓSITO POLIMÉRICO

(Rabello, 2001) 2.1.3. BIOPOLIMEROS

Biopolímeros são materiais fabricados a partir de fontes renováveis (soja, milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, quitosana, soro de leite, etc.) que têm importância estratégica para o futuro, principalmente quando utilizam energia renovável em todo seu ciclo de vida. Podem ser biodegradáveis e biocompatíveis, o que lhes conferem vasta gama de aplicações.

Em visita técnica ao IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, CENTRO DE TECNOLOGIA DE PROCESSOS E PRODUTOS - LPP - Laboratório de Processos Químicos e Tecnologia de Partículas, foi possível obter informações quentes sobre o atual uso de biopolimeros.

Em entrevista com o Engenheiro Adriano Marim e a Farmacêutica Natalia Cerize, foram identificados as principais áreas de pesquisa em biopolimeros no Laboratório de Processos Químicos e Tecnologia de Partículas do IPT, que são a farmacêutica e alimentícia. Estas áreas de pesquisa são citadas como nobres, pelo custo do processamento de sua matéria prima, tecnologia e conhecimento agregado ao produto.

A técnica de encapsulamento é referencia de pesquisa do laboratório, onde o uso da capacidade de biodegradação e biocompatibilidade são super valorizadas. Utilização em medicamentos, que na forma de comprimidos tem liberação controlada no organismo humano, e também alimentos, como no café solúvel para liberação gradual de aroma.

O uso de plásticos biodegradáveis não exclui a necessidade de reciclagem e uso racional consciente. O descarte direto na natureza destes materiais podem também levar a problemas ambientais.

A degradação do biopolimero se dá de duas formas: aeróbica ou anaeróbica.

Na degradação aeróbica, com uso de oxigênio, ocorre liberação de carbono (CO2); na degradação anaeróbica, sem uso de oxigênio, ocorre liberação de metano (CH4). O metano é 22 vezes mais perigoso que o carbono na contribuição do efeito estufa.

Atualmente, pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova técnica para redução da emissão de gases do efeito estufa. À medida que os biopolimeros se degradam, eles liberam metano.

Contudo, o gás pode ser capturado e reutilizado na fabricação de mais biopolimeros. "Nós estamos combinando dois processos naturais: Estamos usando micróbios que quebram o PHB e liberam gás metano, e diferentes microorganismos que consomem o metano e produzem PHB como subproduto," explica Craig S. Criddle, - Professor, Environmental Engineering & Science (EES), Senior Fellow, Woods Institute for the Environment.

Biopolimeros que contêm plastificantes e aditivos podem possuir algum efeito tóxico como os PHBs. Os principais biopolimeros atualmente são: Polilactatos (PLA) provenientes soja, milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, quitosana, soro de leite, entre outros produtos orgânicos; Polihidroxialcanoatos (PHA) provenientes da cana-de-açucar; Polimero de amido (PA) proveniente do amido, Xantana (Xan) proveniente de substratos contendo D-glucose.

BIOPLÁSTICO

SIGLAS

TIPO DE POLIMERO

ESTRUTURA/MÉTODO DE PRODUÇÃO

Polímero de amido

PA

Polímero natural modificado

Polilactatos

PLA

Polissacaríde o Poliéster

Polihidroxialcanoatos PHAs

Poliéster

Acido láctico produzido por fermentação seguido de polimerização Produzido por fermentação direta de fonte de carbono por microorganismos ou em vegetais geneticamente

modificados Poliester Alifáticos – Aromáticos Politrimetileno Tereftalato

PAA PTT

Poliéster 1-3 propanodiol produzido por fermentação seguido de copolimerização com AT (ou DMT) 1-4 butanodiol produzido por fermentação seguido de copolimerização com AT 1-4 butanodiol copolimerizados com acido succínico, ambos produzidos por fermentação.

PBT Polibutileno Tereftalato

PBS

Polibutileno Succinato

Poliuretanas

PURs

Nylon Nylon 6 Nylon 66 Nylon 69

Poliuretano

Poliamida

Polimerização de polois obtidos por fermentação ou purificação química com isocianatos petroquímico Caprolactama produzida por fermentação Ácido adípico produzido por fermentação Monômero obtido por transformação química do ácido oléico

Empresas fabricantes: Biopolímero Polyhydroxyalkanoate (PHA) (PHB, PHBV) (PHB, PHBV) (PHB, PHBV) (PHB, PHBV) (PHB, PHBV) (PHBHx, PHBO, PHBOd) Poly(lactic acid) (PLA)

Nome Comercial

Empresa

Biopol Metabolix Enmat Biocycle Biomer L Nodax Natureworks Lacty Lacea Heplon CPLA Eco Plastic PLA Treofan L- PLA Ecoloju Biomer L

Monsanto-Metabolix (USA)* Metabolix/ADM (USA) Tianan (China) Copersucar (Brazil) Biomer (Germany) Procter & Gamble (USA) Cargill-Dow LLC (USA) Shimadzu (Japan) Mitsui Chemicals (Japan) Chronopol (USA) Dainippon Ink Chem. (Japan) Toyota (Japan) Galactic (Belgium) Treofan (Netherland) Purac (Netherland) Mitsubishi (Japan) Biomer (Germany)

2.1.4.

USO COMUM Na indústria é muito comum em seus catálogos de produtos a indicação por uso comum. Esta forma de classificação, além de facilitar a busca, viabiliza novas aplicações baseadas em comparações.

Para o designer é essencial, pois a gama de materiais que o mesmo tem de trabalhar

implica

em

um

conhecimento

superficial,

acarretando

no

desconhecimento de outros usos.

Além das indicações em usos comuns fornecido pelos fabricantes, podemos utilizar modelos de uso desenvolvidos por instituições da área como a ABIQUIM – Associação Brasileira da Indústria Química. Estes são utilizados como padrão para pesquisas do setor, também realizados pela ABIPLAST – Associação Brasileira de Plásticos. São eles: Automobilístico, brinquedos, alimentício, construção civil, embalagens, agrícola, utilidades domésticas, higiene e limpeza, calçados,eletroeletrônicos, cosméticos e farmacêutico, e outros.

FIGURA 2. SEGMENTAÇÃO DO MERCADO DE TRANSFORMAÇÃO PLÁSTICOS POR APLICAÇÃO

É importante frisar a existência da segmentação dentro de cada uma destas categorias. Na categoria brinquedos é possível haver especificidades, por exemplo, para crianças de 3 a 5 anos. Este refinamento garante a eficiência da ferramenta.

2.1.5.

PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO A classificação pelo processo de transformação do material plástico é primordial, tendo em vista que é um limitador de critério escolha de muito.

Ademais é possível fazer ralações associadas a custo e tempo de produção.

Em visita técnica ao SENAI Mario Amato22 foi possível estabelecer um contato didático com o universo fabril do plástico. Serão citados aqui os principais meios de transformação dos plásticos, mas em consulta ao relatório, anexado ao final deste documento, é possível debruçar-se sob outros temas como: corpos de prova, modelagem, prototipagem e ensaios em plásticos.

Os principais processos de transformação do plástico são: extrusão, sopro, Injeção, vacuum forming e rotomoldagem. (Lima, 2006)

Extrusão O plástico em formato de pellets é inserido no silo de alimentação, passa por uma rosca com o sistema de aquecimento, e vira uma pasta plástica que é expelida pela matriz. A forma final se dá pelo formato da matriz ou pelo processo adjunto que veremos abaixo.

FIGURA 3.CABEÇA DE SAÍDA DO PLÁSTICO PROCESSADO

22

Relatório anexo no final deste documento.

FIGURA 4. ROSCA E SISTEMAS DE AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO

FIGURA 5. CABEÇA DE SAÍDA DO PLÁSTICO PROCESSADO

FIGURA 6. CABEÇA DE BIEXTRUSÂO SAÍDA DO PLÁSTICO PROCESSADO.

FIGURA 7. CALANDRAS

FIGURA 8.CALANDRAS PARA CONFECÇÃO DE CHAPAS

Maquina com duas cabeças (Figura 7), permite a confecção de chapas com duas qualidades de plásticos. Por exemplo, para laticínios onde o interior da embalagem, feita em vacuum forming, tem tratamento para ter contato direto com o alimento, enquanto o lado externo é de qualidade inferior.

A calandragem (Figuras 7 e 8) para processamento das chapas permite a variação de espessura das chapas.

FIGURA 9. MAQUINA PARA PROCESSAMENTO DE PALETS

FIGURA 10. PALETS RECICLADOS

FIGURA 11. ROSCAS PARA O PROCESSAMENTO DOS PALETS. ESTAS SE REVELAM UMA VERDADEIRA CIÊNCIA, SÃO MUITO ADMIRADAS NO MEIO.

FIGURA 12. ROSCAS

FIGURA 13. ROSCAS

FIGURA 14. EXTRUSORA

FIGURA 15. EXTRUSORA

Extrusora antiga é dotada de trilhos, que permite seu uso em diversos equipamentos com funções diferentes, por exemplo, para confecção de tubos de PVC e rolos de fios de nylom.

FIGURA 16. BANHEIRA TÉRMICA

FIGURA 17. BANHEIRA FRIA

Banheiras de resfriamento do material extrudado, para fios e tubos, a do lado esquerdo, para tubos, é dotada de uma grande resistência que aquece a água, controlando a dilatação do tubo no resfriamento.

FIGURA 18.ENRROLADORA DE FIO

FIGURA 19.ENRROLADORA DE MANGUEIRA

Vacuum Forming O processo de vacuum forming é feito com chapas, que são aquecidas e depois moldadas sob preção em moldes com auxilio de uma câmera de vácuo.

FIGURA 20. VACUUM FORMING

FIGURA 21. VACUUM FORMING

FIGURA 22. MOLDE PARA VACUUM FORMING

FIGURA 23. MOLDE PARA VACUUM FORMING

FIGURA 24. MOLDE PARA VACUUM FORMING

Rotomoldagem O processo se dá dentro de um molde de metal, em seu interior contém plástico em pó. Este molde é colocado dentro de um forno, o molde fica girando em um eixo, com o aquecimento e rotação o plástico adere à parede do molde de forma uniforme, produzindo peças plásticas ocas.

Abaixo imagens de uma exposição de peças feitas pelo processo de rotomoldagem no próprio SENAI.

FIGURA 25. TANQUE DE ÔNIBUS

FIGURA 26. TETO DE TRATOR

Sopradora O processo de sopro permite a confecção de embalagens PET para refrigerantes e sacos plásticos. Primeiramente a maquina extruda um perfil cilíndrico vazado, um molde abraça o cilindro, depois é injetado ar dentro do

cilindro extrudado, conformando o plástico na parede do molde. O sistema para sacos plásticos não utiliza molde, cria-se um balão que tencionado regula a espessura do plástico e ao mesmo tempo promove o resfriamento.

FIGURA 27. SOPRADORA DE GARRAFA PLÁSTICA

FIGURA 28. MOLDE SOPRADORA

FIGURA 29. SOPRADORA DE SACO

FIGURA 30. SOPRADORA, ENTRADA DOS PELETS

FIGURA 31. SOPRADORA, TURBINA

FIGURA 32. SAIDA DA SOPRADORA, EMBOBINAMENTO

FIGURA 33. MOEDORA PARA REAPROVEITAMENTO

FIGURA 34. CORTE E SOLDA

FIGURA 35. CORTE E SOLDA

Injetora O processo de injeção se dá com o uso de molde, o plástico é injetado no molde, resfriado e em seguida aberto para retirada do objeto. O SENAI possui uma das mais modernas máquinas da atualidade, ela pode injetar até dois tipos de plástico diferentes, como nas escovas de dente com partes emborrachadas.

FIGURA 36. BI-INJETORA

FIGURA 37. MOLDE DE TAMPAS

FIGURA 38. MOLDE DE COPO

FIGURA 39. BRAÇO MECÂNICO PARA RETIRADA DAS PEÇAS INJETADAS

2.1.6.

DESCRIÇÃO SENSORIAL Podemos descrever as qualidades intrínsecas de um objeto com apenas uso de alguns sentidos sensoriais, no caso de um controle remoto, usamos apenas dois, o tato e a visão. Mas descrever a matéria que compõe este controle remoto nos levaria a ampliar estes sentidos para cinco. A descrição sensorial da matéria requer o uso de todos os sentidos, audição, tato, visão, olfato e paladar.

Produtos como escova de dente e mamadeiras podem estimular até os cinco sentidos. Dentro de cada percepção sensória podemos ter características distintas, como na tátil; duro ou macio, áspero ou liso, entre outras características fazem parte da percepção tátil.

Matéria é energia, e este conceito teórico provado pela física pode servir como modelo para a análise sensorial dos materiais. Sabemos que o objeto possui energia potencial e está sujeito a energia mecânica. A matéria possui qualidades sensoriais potenciais e esta sujeita a características sensoriais mecânicas.

Por exemplo o ouro, que tem em sua natureza potencial, altíssimo índice de reflexão, mas sua superfície pode ser explorada mecanicamente com um jateamento para ficar opaco.

Em resumo, é possível utilizar dados oriundos da engenharia de materiais para fazer cruzamentos precisos com aspectos sensórios. Desta forma evitando uma impressão errônea. Conceitos como leveza podem ser relativos, uma

tonelada de ferro é igual a uma tonelada de algodão, o que os difere é a relação de peso e volume, portanto a densidade do material o revela sendo como leve ou pesado.

TABELA 4. ALGUMAS PERCEPÇÕES RELACIONADAS À CARACTERISTICAS POTENCIAS DOS MATERIAIS

PERCEPÇÕES TÁTEIS Duro - Macio Rígido - Elástico Leve - Pesado Quente - Frio Áspero - Liso Seco - Úmido PERCEPÇÔES VISUAIS Transparente – Translúcido - Cristalino Brilhoso - Opaco PERCEPÇÕES AUDITIVAS Agudo - Grave Refração do som PERCEPÇÕES ALFATIVAS Inodoro - Suave - Forte PERCEPÇÕES PALATIVAS Sem sabor - Com sabor

2.1.7. RISCO ECOLÓGICO E

Índices potenciais Densidade Resiliênsia Densidade Higroscopia e/ou Eflorecencia Orientação de fibras Higroscopia e/ou Eflorecencia Transparência / Refração Reflexão Acústica Acústica

PARECER SOCIOECONÔMICO

As tentativas de atuar sobre problemas ambientais em escala internacional datam do inicio do século XX, mas foi na Conferência das Nações Unidas para o Meio Ambiente Humano, realizada em Estocolmo em 1972, que a questão ambiental tornou-se uma preocupação verdadeiramente global e integrada. O fato mais significativo dessa Conferência foi a busca de uma nova relação entre meio ambiente e desenvolvimento, cujos desdobramentos futuros geraram os conceitos concernentes ao desenvolvimento sustentável. A Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CMMAD), criada pela ONU em 1983, publicou em 1987, o relatório Nosso Futuro Comum, um importante documento sobre a busca do equilíbrio entre desenvolvimento e proteção do meio ambiente, no qual desenvolvimento sustentável é definido como aquele que atende às necessidades do presente sem comprometer a possibilidade das gerações futuras atenderem às próprias necessidades (CMMAD, 1987). Após a

divulgação desse relatório, a ONU convocou a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD), que foi realizada no Rio de Janeiro em 1992, onde foram aprovados diversos documentos importantes como a Convenção sobre Mudanças Climáticas, sobre a Biodiversidade e a Agenda 21. Paralelamente a CNUMAD, foi realizado o Fórum Global das ONGs, de onde derivou dezenas de documentos sobre problemas planetários, dentre eles, a Carta da Terra. Esse Fórum mostrou ao mundo a importância das ONGs ambientalistas, algo que viria a se repetir em praticamente todos os eventos relacionados com meio ambiente em âmbito internacional, nacional ou local. Esses eventos e a emergência das ONGs continuam promovendo o crescimento da consciência ambiental em todo o mundo. Hoje a temática ambiental já é de domínio público e isso se deve em grande parte a essas organizações. Os empresários criaram suas ONGs para mostrar que estavam afinados com a busca de soluções para esses problemas, como o World Business Council for Sustainable Development (WBCSD), The Global Environmental Management Initiative (GEMI), Coalition for Environmentally Responsible

Economies

(CERES),

Compromisso

Empresarial

para

a

Reciclagem (CEMPRE) e tantas outras.

A série de normas ISO 14000 foi desenvolvida pela Comissão Técnica 207 da ISO (TC 207), como resposta à demanda mundial por uma gestão ambiental mais confiável, onde o meio ambiente foi introduzido como uma variável importante na estratégia dos negócios, e foi estruturada basicamente em duas grandes áreas: foco nas organizações empresariais e foco nos produtos e serviços. (IBICT) Entendida a natureza multidisciplinar da matéria observam-se muitas áreas de atuação, e agora mais do que antes, os gestores e engenheiro ambientais.

Trazer esta informação para o banco de dados é crucial, mas para a realidade brasileira é muito problemática, principalmente pela falta de dados legítimos, que deveriam ser declarados anualmente pelas empresas.

Na Europa, e principalmente na Alemanha, os principais meios de produção já foram mapeados, e atualmente é possível se dizer o quanto de carbono é liberado na fabricação de um botão de camisa através de softwares de ACV.

2.1.8. PLÁSTICO E

MERCADO

O mercado também é fator de classificação para os plásticos, este mede o potencial econômico da matéria prima. Muitos plásticos são considerados commodities por sua alta produção e potencial econômico. Como o petróleo que tem o preço do barril igual em todos os países, muitos plásticos seguem esta regra, possibilitando a negociação em bolsa de valores.

O IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, lança na um relatório PIA-Produto que disponibiliza, anualmente, informações sobre os produtos produzidos pela indústria brasileira, definidos de acordo com nomenclatura articulada com a Classificação Nacional de Atividades Econômicas - CNAE e com a Nomenclatura Comum do Mercosul - NCM. Com estes dados, novas perspectivas são abertas, tanto para análises da composição da produção nacional como para estudos de mercado, onde é fundamental a articulação entre as estatísticas de produção interna e de comércio externo.

O relatório faz a classificação da produção e vendas dos 100 maiores produtos e/ou serviços industriais, segundo a posição do produto no valor das vendas Brasil e distribuição nas Unidades da Federação – 2007, encontramos os seguintes plásticos: (IBGE, 2007)

Posição

Classificação

45

2431.0120

74

2431.0090

81

2431.0100

82

2431.0060

84

2521.0080

85

2522.0120

86

2522.0160

Produto

Polipropileno (PP) Polietileno de alta densidade (PEAD) Polietileno de baixa densidade (PEBD) Policloreto de vinila (PVC) Filmes de material plástico (exceto BOPP) para embalagem, inclusive em bobinas ou rolos Garrafões, garrafas, frascos ou artigos semelhantes de plástico, inclusive as embalagens PET Sacos, sacolas e bolsas de plástico de qualquer dimensão, para

Quantidade em toneladas

Valor em vendas (1 000 R$)

1 526 762

4 550 968

965 601

3 235 863

822 483

2 820 462

1 104 011

2 768 857

546 811

2 700 804

11 565 694

2 643 585

1 036 922

2 629 900

embalagem ou transporte Esta tabela elenca os principais produtos por venda e não por produção, critério principal para a definição de commodities, a exemplo do PET que apesar de maior quantidade produzida ainda sim tem menor valor de mercado que o PEAD. É fácil identificar que todos os plásticos citados acima estão na norma ISO 1043 – Simbologia dos Plásticos, utilizada principalmente como ferramenta na reciclagem.

FIGURA 40. ISO 1043 – SIMBOLOGIA DOS PLÁSTICOS

Vale ressaltar que todos são homopolímeros, ou seja, polímeros básicos, mas existem exceções como o copolímero ABS, que por seu alto emprego na indústria alcançou índices de produção como de um commodities.

2.2.

BANCO DE DADOS RELACIONAL Um Banco de Dados Relacional é um conceito abstrato que define maneiras de armazenar, manipular e recuperar dados estruturados unicamente na forma de tabelas, construindo um banco de dados.

Os Bancos de Dados Relacionais foram desenvolvidos para prover acesso facilitado aos dados, possibilitando que os usuários utilizassem uma grande variedade de abordagens no tratamento das informações. Pois, enquanto em um banco de dados hierárquico os usuários precisam definir as questões de negócios de maneira específica, iniciando pela raiz do mesmo, nos Bancos de Dados Relacionais os usuários podem fazer perguntas relacionadas aos negócios através de vários pontos.

A arquitetura de um banco de dados relacional pode ser descrita de maneira informal ou formal. Na descrição informal estamos preocupados com aspectos práticos da utilização e usamos os termos tabela, linha e coluna. Na descrição formal estamos preocupados com a semântica formal do modelo e usamos termos como relação(tabela), tupla(linhas) e atributo(coluna).

Tabelas (ou relações, ou entidades) Todos os dados de um banco de dados relacional (BDR) são armazenados em tabelas. Uma tabela é uma simples estrutura de linhas e colunas. Em uma tabela, cada linha contém um mesmo conjunto de colunas. Em um banco de dados podem existir uma ou centenas de tabelas, sendo que o limite pode ser imposto tanto pela ferramenta de software utilizada, quanto pelos recursos de hardware disponíveis no equipamento.

As tabelas associam-se entre si através de regras de relacionamentos, estas regras consistem em associar um ou vários atributo de uma tabela com um ou vários atributos de outra tabela. * Exemplo: A tabela funcionário relaciona-se com a tabela cargo. Através deste relacionamento esta última tabela fornece a lista de cargos para a tabela funcionário.

Modelo teórico usado para representar conceitualmente um BD, Idealizado por Codd (1970). Baseado numa estrutura de dados simples chamada relação. É o modelo mais amplamente usado, principalmente em aplicações convencionais de BD. Registros (ou tuplas) Cada linha formada por uma lista ordenada de colunas representa um registro, ou tupla. Os registros não precisam conter informações em todas as colunas, podendo assumir valores nulos quando assim se fizer necessário.

Resumidamente, um registro é uma instância de uma tabela, ou entidade. * Exemplo: O empregado Pedro é uma instância (registro) da tabela funcionário, e a função Analista Comercial é a instância (registro) da tabela cargo. Uma associação entre estas duas tabelas criaria a seguinte instância de

relacionamento: Pedro é Analista Comercial, onde o verbo ser representa uma ligação entre os registros distintos.

Colunas (ou atributos) As colunas de uma tabela são também chamadas de Atributos. Ao conjunto de valores que um atributo pode assumir chama-se domínio. Por exemplo: em um campo do tipo numérico, serão somente armazenados números.

O conceito mais similar a domínio é o de Tipo Abstrato de Dados em linguagens de programação, ou seja são meta-dados (dados acerca de dados).

Chave As tabelas relacionam-se umas as outras através de chaves. Uma chave é um conjunto de um ou mais atributos que determinam a unicidade de cada registro.

Por exemplo, se um banco de dados tem como chaves Código do Produto e ID Sistema, sempre que acontecer uma inserção de dados o sistema de gerenciamento de banco de dados irá fazer uma consulta para identificar se o registro já não se encontra gravado na tabela. Neste caso, um novo registro não será criado, resultando esta operação apenas da alteração do registro existente.

A unicidade dos registros, determinada por sua chave, também é fundamental para a criação dos índices.

Temos dois tipos de chaves: Chave primária: (PK - Primary Key) é a chave que identifica cada registro dando-lhe unicidade. A chave primária nunca se repetirá.

Chave Estrangeira: (FK - Foreign Key) é a chave formada através de um relacionamento

com

a

chave

primária

de

outra

tabela.

Define

um

relacionamento entre as tabelas e pode ocorrer repetidas vezes. Caso a chave primária seja composta na origem, a chave estrangeira também o será.

3. RESULTADOS

3.1.

CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍMEROS NO BANCO DE DADOS

4. CONCLUSÃO MATERIALIDADE DOS POLÍMEROS

A evolução permanente dos polímeros representa sua importância para a sociedade de consumo. É difícil imaginar outros materiais que possam substituir o plástico com eficiência.

Os problemas ambientais atrelados ao plástico estão diretamente associados ao mau uso dos mesmos. Percebe-se que o mundo caminha para soluções sustentáveis, principalmente por meio de políticas que irão adequar o ciclo de vida do plástico.

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