Estudo da avaliação de ciclo de vida do PLA : comparação entre a reciclagem química, mecânica e compostagem

• Main Author: Cosate de Andrade, Marina Fernandes, 1988-
• Other Authors: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
• Format: Others
• Published: [s.n.] 2015
• Subjects: Plasticos - Reciclagem; Avaliação do ciclo de vida; Poli (ácido láctico); Polimerização; Plastics - Recycling; Life cycle assessment; Poly (lactic acid); Polymerization
• Online Access: COSATE DE ANDRADE, Marina Fernandes. Estudo da avaliação de ciclo de vida do PLA: comparação entre a reciclagem química, mecânica e compostagem. 2015. 92 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/266021>. Acesso em: 27 ago. 2018.; http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266021

Orientadores: Ana Rita Morales, Otávio Cavalett === Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química === Made available in DSpace on 2018-08-27T19:01:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CosatedeAndrade_MarinaFernandes_M.pdf: 2991365 bytes, checksum: df7e463a288c5c88feea3df3157d956a (MD5) Previous issue date: 2015 === Resumo: Este projeto teve como objetivo realizar uma Avaliação do Ciclo de Vida comparando três formas de destinação do poli(ácido láctico) (PLA) e estudar a reciclagem deste polímero, que pode ser mecânica ou química. A reciclagem mecânica foi realizada por duas extrusões do PLA. No segundo processamento, o polímero proveniente da primeira extrusão foi dividido em duas partes, sendo que uma porção recebeu adição de um extensor de cadeia comercial. As amostras obtidas foram caracterizadas por Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Cromatografia por Permeação em Gel (GPC), Índice de Fluidez, Análise Termogravimétrica (TGA), ensaio de resistência ao impacto Izod e ensaio de tração. Os resultados obtidos mostraram que o número de extrusões diminuiu a massa molar, o índice de fluidez e a estabilidade térmica e aumentou a cristalinidade do polímero. A presença do extensor de cadeia causou a recuperação dessas propriedades. Além disso, o módulo de elasticidade e o alongamento na ruptura sofreram alterações importantes com o aumento da cristalinidade do material. A reciclagem química foi realizada pela hidrólise do PLA, que gera ácido láctico, e posteriormente pela polimerização do ácido láctico, em que é obtido novamente PLA, através da policondensação direta. O ácido láctico foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) e o rendimento da reação obtido foi acima de 95%. O PLA polimerizado foi identificado por Espectroscopia do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e sua massa molar foi medida por Cromatografia por Permeação em Gel (GPC). Os resultados da Avaliação do Ciclo de Vida para os métodos e categorias estudados mostraram que a reciclagem mecânica apresentou o menor impacto ambiental, seguida pela reciclagem química e pela compostagem. Dentre as formas de reciclagem, o insumo mais importante foi o consumo de energia elétrica === Abstract: This project aimed to conduct a Life Cycle Assessment comparing three forms of poly(lactic acid) (PLA) disposal and to study the mechanical and chemical recycling of this polymer. Mechanical recycling was performed by two extrusions of PLA. In the second extrusion, part of the material was processed with a commercial chain extender. The samples were characterized by Differential Scanning Calorimetry (DSC), Gel Permeation Chromatography (GPC), Melt Flow Index, Thermogravimetric Analysis (TGA), Izod test and Tensile test. The results showed that the molecular weight, Melt Flow Index and thermal stability decreased and the crystallinity degree of the polymer increased with the extrusion number. The presence of a chain extender recovered these properties. Furthermore, Young modulus and elongation at break undergo important changes with the crystallinity increase. The chemical recycling was performed by hydrolysis reaction, which produced lactic acid. PLA was obtained through the direct condensation polymerization from lactic acid monomer. Lactic acid was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and the reaction yield was above 95%. The polymerized PLA was identified by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Gel Permeation Chromatography (GPC). Considering the methods and impact categories studied, the Life Cycle Assessment showed that mechanical recycling had the lowest environmental impact, followed by chemical recycling and composting. Among the forms of recycling, the most important input was the electricity consumption === Mestrado === Ciencia e Tecnologia de Materiais === Mestra em Engenharia Química