Como o plástico PET é feito: de matérias-primas a recipientes recicláveis

O plástico Polietileno Tereftalato (PET) é um dos plásticos mais utilizados no mundo, conhecido por sua versatilidade, resistência e reciclabilidade. O PET é amplamente utilizado em embalagens, especialmente para alimentos e bebidas, devido às suas excelentes propriedades de barreira e perfil de segurança. Entender como o plástico PET é feito pode fornecer insights sobre seu amplo uso e os benefícios que ele oferece.

Etapa 1: Matérias-primas

A produção do plástico PET começa com as matérias-primas etilenoglicol e ácido tereftálico. Estes são derivados do petróleo por meio de uma série de processos químicos. O etilenoglicol é um líquido incolor e inodoro, enquanto o ácido tereftálico é um pó cristalino branco. Ambos são componentes essenciais na síntese do PET.

O etilenoglicol é tipicamente derivado do etileno, e o ácido tereftálico é obtido pela oxidação do para-xileno, um produto do refino do petróleo bruto. A dependência de matérias-primas à base de petróleo destaca a importância da reciclagem do PET para reduzir a dependência de combustíveis fósseis.

Etapa 2: Esterificação

A primeira etapa do processo de produção de PET é a esterificação. Nesta etapa, o etilenoglicol e o ácido tereftálico são combinados em altas temperaturas para formar monômeros. Durante a esterificação, as duas matérias-primas reagem para produzir bis(2-hidroxietil) tereftalato (BHET) e água. A água produzida é removida da reação para sua conclusão.

A esterificação é realizada em um reator a temperaturas que variam de 220 °C a 260 °C. A remoção da água é crucial, pois desloca o equilíbrio químico para a formação de BHET, garantindo um maior rendimento dos monômeros desejados. Esta etapa estabelece a base para a criação de longas cadeias poliméricas nas etapas subsequentes.

Etapa 3: Policondensação

Após a esterificação, o BHET passa por policondensação, um processo em que os monômeros são ligados para formar longas cadeias poliméricas. Isso é obtido pelo aquecimento do BHET sob pressão reduzida, o que permite a remoção do etilenoglicol como subproduto. O resultado é uma resina PET fundida com alto peso molecular, formando a estrutura básica do plástico PET.

A policondensação normalmente ocorre em temperaturas entre 270 °C e 280 °C sob condições de vácuo. A remoção do etilenoglicol é facilitada pela aplicação de vácuo, o que reduz o ponto de ebulição do composto e garante uma remoção eficiente. A resina PET resultante apresenta um alto grau de polimerização, contribuindo para sua resistência e durabilidade.

Etapa 4: Polimerização em estado sólido (opcional)

Para atingir pesos moleculares mais elevados, Resina PET pode sofrer polimerização em estado sólido (SSP). Esse processo envolve o aquecimento dos pellets de PET em estado sólido sob vácuo ou em atmosfera de gás inerte. A SSP aprimora as propriedades do polímero, tornando-o adequado para aplicações mais exigentes, como garrafas de bebidas que exigem alta resistência e transparência.

A SSP é realizada em temperaturas abaixo do ponto de fusão do PET, normalmente em torno de 200 °C a 220 °C. Essa etapa aumenta o peso molecular do polímero sem causar sua fusão, melhorando suas propriedades mecânicas e a resistência à degradação térmica. A SSP é particularmente importante para a produção de PET utilizado em aplicações de alto desempenho.

Etapa 5: Extrusão e Peletização

Uma vez atingido o peso molecular desejado, a resina PET é resfriada e extrudada em longas tiras. Essas tiras são então cortadas em pequenos pellets, mais fáceis de manusear e transportar. Esses pellets de PET servem como matéria-prima para a fabricação de diversos produtos de PET.

A extrusão envolve forçar o PET fundido através de uma matriz para formar filamentos contínuos, que são então resfriados e solidificados. Os filamentos solidificados são cortados em pellets uniformes, que são embalados para distribuição. Esses pellets são a principal matéria-prima para diversos processos de fabricação de PET.

Etapa 6: Fabricação de produtos

Os pellets de PET podem ser derretidos e moldados em vários formatos e produtos por meio de diferentes processos de fabricação:

Moldagem por injeção: Pelotas de PET são derretidas e injetadas em moldes para criar pré-formas, que são pequenas formas semelhantes a tubos de ensaio. Essas pré-formas são o ponto de partida para a fabricação de garrafas e recipientes.

Moldagem por sopro: As pré-formas são aquecidas e colocadas em moldes de sopro, onde são infladas para dar o formato final às garrafas ou recipientes. A moldagem por sopro garante espessura e resistência uniformes no produto final.

Termoformagem: Para produzir itens como bandejas e embalagens tipo concha, as folhas de PET são aquecidas e moldadas no formato desejado usando técnicas de conformação a vácuo ou pressão.

A moldagem por injeção é usada para produzir pré-formas, que são então reaquecidas e moldadas por sopro nos formatos finais das garrafas. A moldagem por sopro pode ser dividida em dois tipos principais: moldagem por injeção e sopro (IBM) e moldagem por estiramento e sopro (SBM). A IBM é usada para recipientes menores, enquanto a SBM é usada para garrafas maiores. A termoformagem é outra técnica usada para fabricar produtos de PET rígidos, onde folhas de PET são aquecidas até se tornarem flexíveis e então moldadas em produtos usando moldes.

Reciclagem de plástico PET

Uma das vantagens significativas do plástico PET é a sua reciclabilidade. O PET reciclado (rPET) pode ser produzido coletando produtos de PET usados, limpando-os e processando-os em flocos ou pellets. Esses pellets de rPET podem então ser usados ​​para fabricar novos produtos de PET, fechando o ciclo e contribuindo para uma economia circular. A reciclagem do PET não apenas conserva recursos, mas também reduz o impacto ambiental associado à produção de novo plástico a partir do petróleo.

O processo de reciclagem envolve várias etapas:

• Coleção: Os recipientes de PET usados ​​são coletados por meio de programas de reciclagem na calçada e sistemas de devolução de depósitos.
• Classificação: O PET coletado é separado de outros plásticos e contaminantes.
• Limpeza: O PET separado é limpo para remover rótulos, adesivos e resíduos.
• Destruição: O PET limpo é triturado em pequenos flocos.
• Peletização: Os flocos são derretidos e transformados em pellets, que podem ser usados ​​para fazer novos produtos de PET.

A reciclagem de PET é altamente eficiente e ajuda a reduzir a quantidade de resíduos plásticos que acabam em aterros sanitários ou no meio ambiente. Além disso, o uso de rPET em novos produtos conserva matérias-primas e reduz a pegada de carbono da produção de PET.

Considerações ambientais

A produção de plástico PET consome muita energia, mas sua reciclabilidade ajuda a mitigar alguns dos impactos ambientais. A leveza do PET também reduz as emissões de gases de efeito estufa (Emissões de CO2) em comparação com materiais de embalagem mais pesados, como o vidro. Além disso, inovações contínuas visam melhorar a sustentabilidade da produção de PET, como o uso de matérias-primas de origem biológica e o aprimoramento das tecnologias de reciclagem.

As inovações na produção de PET incluem o desenvolvimento de PET de base biológica, feito a partir de recursos renováveis, como materiais vegetais, o que pode reduzir a dependência de combustíveis fósseis. Além disso, os avanços nas técnicas de reciclagem química visam decompor o PET em suas matérias-primas, permitindo a reciclagem infinita sem degradação da qualidade.

A produção de plástico PET envolve diversos processos químicos e mecânicos, desde as matérias-primas até as garrafas e recipientes PET versáteis e recicláveis. Compreender o ciclo de vida do PET ajuda a compreender seu papel nas embalagens modernas e seu potencial para contribuir para um futuro mais sustentável. 

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