1. PROJETOPROJETO
OXO-BIODEGRADÁVELOXO-BIODEGRADÁVEL
LCP – Laboratório de Controle e ProcessosLCP – Laboratório de Controle e Processos
EQA – Departamento de Eng. Química e AlimentosEQA – Departamento de Eng. Química e Alimentos
UFSC – Universidade Federal de Santa CatarinaUFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
FlorianópolisFlorianópolis
20062006

2. TIPOS DE POLÍMEROSTIPOS DE POLÍMEROS
DEGRADÁVEISDEGRADÁVEIS
 POLÍMEROS À BASE DE AMIDO;POLÍMEROS À BASE DE AMIDO;
 BLENDAS DE POLIÉSTER+AMIDO;BLENDAS DE POLIÉSTER+AMIDO;
 POLIÉSTERES;POLIÉSTERES;
 POLÍMEROS SOLÚVEIS EM ÁGUA;POLÍMEROS SOLÚVEIS EM ÁGUA;
 POLÍMEROS FOTODEGRADÁVEIS;POLÍMEROS FOTODEGRADÁVEIS;
 POLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEISPOLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEIS..

3. POLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEISPOLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEIS
 Degradação controlado por um aditivo PRÓ-Degradação controlado por um aditivo PRÓ-
DEGRADANTEDEGRADANTE
 Íons dos metais de transição (Mn, Cu, Fe, Co, Ni, Ce)Íons dos metais de transição (Mn, Cu, Fe, Co, Ni, Ce)
ou complexos metálicos (estearato de cobalto eou complexos metálicos (estearato de cobalto e
estearato de cério)estearato de cério)
 A oxidação é iniciada porA oxidação é iniciada por
 Luz solar (UVA/UVB);Luz solar (UVA/UVB);
 Calor;Calor;
 Tensão mecânica.Tensão mecânica.

4. POLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEISPOLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEIS
 Produtos da oxidação de poliolefinas e de polímeros vinilicos sãoProdutos da oxidação de poliolefinas e de polímeros vinilicos são
biodegradáveis;biodegradáveis;
 Massa molecular é consideravelmente reduzida (em torno de 5000Massa molecular é consideravelmente reduzida (em torno de 5000
Daltons);Daltons);
 É incorporado oxigênio formando grupos de ácidos, cetonas eÉ incorporado oxigênio formando grupos de ácidos, cetonas e
álcoois;álcoois;

5. POLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEISPOLÍMEROS OXO-BIODEGRADÁVEIS
 Oxo-biodegração envolve dois estágios:Oxo-biodegração envolve dois estágios:
 Degradação oxidativa;Degradação oxidativa;
 Biodegradação dos produtos da oxidação;Biodegradação dos produtos da oxidação;
 Exemplo: PEExemplo: PE
OO22 ;; ΔΔ ││ ΔΔ ││
PE → HC-OOH → HC-OPE → HC-OOH → HC-O●● ++ ●●OHOH
tensãotensão ││ luz UVluz UV ││
mecânicamecânica

6. EPS e PS OXO-BIODEGRADÁVELEPS e PS OXO-BIODEGRADÁVEL
 Etapas:Etapas:
 Síntese do EPS+Aditivo;Síntese do EPS+Aditivo;
 Para o PS injeção ou extrusão com o aditivo (experiência com utensíliosPara o PS injeção ou extrusão com o aditivo (experiência com utensílios
domésticos descartáveis);domésticos descartáveis);
 Confecção dos corpos de prova;Confecção dos corpos de prova;
 Envelhecimento com radiação UV;Envelhecimento com radiação UV;
 Disposição dos CP’s no solo;Disposição dos CP’s no solo;
 Averiguação da biodegradabilidade.Averiguação da biodegradabilidade.

7. EPS OXO-BIODEGRADÁVELEPS OXO-BIODEGRADÁVEL
 Síntese do EPS+Aditivo :Síntese do EPS+Aditivo :
BRANCOBRANCO 5,0 %5,0 %0,5%0,5% 1,0%1,0% 3,0%3,0%

8. PP OXO-BIODEGRADÁVELPP OXO-BIODEGRADÁVEL

9. PE OXO-BIODEGRADÁVELPE OXO-BIODEGRADÁVEL

10. Características do processo:
 O tempo de vida útil do plástico, que é o tempo em que
suas propriedades se mantém inalteradas, pode ser regulado
pela escolha correta do tipo e concentração do aditivo
utilizado;
 Testes de campo apresentam bons resultados para
poliolefinas (como polietileno, polipropileno) e polivinílicos
(como o poliestireno, PET, poliestireno expandido).
O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO OXI-BIODEGRADATIVA (1)

11. Características do processo:
 De acordo com ensaios realizados pelo FDA e informações
técnicas dos fabricantes os aditivos são atóxicos e quando
usados na fabricação de embalagens para alimentos ou
medicamentos não apresentam interações com os produtos;
 O produto da degradação dos polímeros, geralmente, é:
água, CO2, CO e cadeias poliméricas de baixa massa molar
que se degradam com o tempo;
O produto da degradação dos aditivos são óxidos dos metais
de transição que lhe deram origem, sendo inertes e não
poluem nem agridem o meio ambiente;
O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO OXI-BIODEGRADATIVA (2)

12. Características do processo:
 Os aditivos são fornecidos na forma de masterbatch’s compatíveis
com o polímero que se deseja tornar biodegradável;
Os aditivos não são fornecidos na sua forma pura pois se
degradariam antes de sua aplicação nos polímeros;
Num processo de extrusão ou injeção as modificações na linha de
produção para o uso dos aditivos são mínimas. Não são necessários
equipamentos especiais ou investimentos de monta. Geralmente
são necessários apenas ajustes de máquina sem a perda da
produtividade;
O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO OXI-BIODEGRADATIVA (3)

13. Características do processo:
 O custo agregado ao processo produtivo geralmente é apenas o
custo de aquisição do aditivo e está diretamente relacionado ao
tempo de degradação requerido;
Quanto menor o tempo de degradação requerido, mais aditivo é
necessário (maior o custo);
Dependendo do polímero que seja degradar resultados excelentes
são obtidos com teores de 1 a 3% do masterbatch que contém o
aditivo.
O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO OXI-BIODEGRADATIVA (4)

14. Legislação:
 A legislação que trata de polímeros oxibiodegradáveis ainda se
encontra em elaboração embora já seja de uso extensivo em
diversos países;
Alguns órgãos combatem o uso de aditivos pró-degradantes por
conterem sais de metais de transição, os quais na sua forma pura
podem agredir o meio ambiente ou mesmo causar danos à saúde;
A forma como os sais de transição se apresentam nos aditivos
pró-degradantes não agridem o meio ambiente e são seguros para
uso até em embalagens para medicamentos. Até o momento não
existem nenhuma evidência contrária ou estudo científico que
comprove quais danos pelo uso de aditivos pró-degradantes;
O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO OXI-BIODEGRADATIVA (5)

15. Aditivação pró-degradantes versus polímeros biodegradáveis:
 Os aditivos pró-degradantes apresentam um custo muito inferior
aos polímeros biodegradáveis;
Nos polímeros biodegradáveis, o tempo de biodegradabilidade é
bastante complicado de se controlar. Os polímeros com aditivos
pró-degradantes podem ser manipulados (através da quantidade do
aditivo usado) para que se degradem no tempo que se desejar;
Polímeros biodegradáveis apresentam elevado custo de
implantação numa linha de produção enquanto o uso de aditivos
pró-degradantes não são necessários investimentos (geralmente)
nem modificações (na maioria dos casos) na linha de produção.
O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO OXI-BIODEGRADATIVA (6)