Estudo da influência de degradação nas propriedades de plásticos reciclados

A utilização de plástico a nível mundial tem vindo a crescer consideravelmente. Por sua vez, a má gestão dos produtos de plástico em fim de vida é um problema inegável. Atualmente, a maioria deste material é incinerado para a produção de energia, ou descartado em aterros. Estas soluções têm um impacto extremamente negativo para o meio ambiente e é necessário agir assertivamente e definir um sistema de gestão sustentável para estes resíduos. Parte da solução passa pela reciclagem que, à data, ainda é a via menos priorizada. Face ao exposto, o presente trabalho tem como principal objetivo estabelecer relações causais entre as assinaturas de degradação de termoplásticos de uso único, provenientes dos resíduos pós-consumo, e as suas propriedades reológicas, térmicas e mecânicas. Estes materiais, além do historial de degradação termomecânica, têm contaminações como agravante, resultantes quer de aplicações primárias, quer do próprio método de recolha. Deste modo, o estudo dá particular ênfase à avaliação da influência da contaminação nas propriedades do polipropileno (PP) pós-consumo, de uso único, proveniente de embalagens utilizadas na indústria alimentar e não alimentar. O impacto da contaminação foi avaliado aplicando três tipos de lavagem. Assim avaliam-se propriedades reológicas, térmicas e mecânicas de PP pós consumo de uso único, cujos resultados, indicam de forma inequívoca, a elevada degradação do material em análise. Esta degradação, embora possa ocorrer de diferentes modos, implica cisão das cadeias poliméricas, sendo consistente com os resultados observados nas amostras de PP analisadas, que revelaram quedas significativas na resistência mecânica, atingindo a rutura rapidamente. No que concerne o processo de lavagem, deve referir-se que há ligeiras melhorias no que às propriedades mecânicas diz respeito, permitindo inferir que a presença de contaminantes é efetivamente uma variável a ter em conta nos mecanismos de degradação. Verificou-se, também que a utilização de água fria mostrou ser uma solução interessante, a ter em conta por deter um maior benefício ao nível energético e ambiental, pois apresenta resultados muito similares, embora ligeiramente inferiores, ao procedimento de lavagem em água quente com agentes de limpeza. Plastic use has grown considerably worldwide. Nevertheless, there is an undeniable problem associated to an incorrect management of plastics at the end of their life cycle. Nowadays, most plastics are incinerated for energy recovery or dumped in landfills. These solutions have a highly negative impact on the environment, therefore it’s imperative to act assertively to establish an efficient and sustainable waste management system. Despite being a part of the solution, recycling is currently the less prioritized route for plastic waste. In order to find new ways to reintroduce plastic waste on the productive chain, it is extremely important to invest time into the research of these products to avoid their downcycling. In the light of the above, the main objective of this study is to establish a relationship between the degradation signatures of single-use thermoplastics from post-consumer waste and their rheologic, thermal and mechanical properties. Besides thermomechanical degradation, these plastics have contaminants resulting from either primary use and collection methods. This study has an objective to investigate how the contamination degree influences the properties on the single-use post-consumer polypropylene (PP), originated from food and non-food packaging industries and was accomplished by implementation of three different washing procedures. Rheological, thermal, and mechanical properties of single-use post-consumer PP were evaluated, and the results indicated significant degradation of this material. Although degradation on PP may occur through different mechanisms, the main consequence is chain scission, which is consistent with the results obtained experimentally. These results revealed that the recycled PP has reduced mechanical resistance Regarding the impact of the different washing procedures, it was possible to conclude that the decontaminated materials show a slight increase in their mechanical performance The latter confirms that the presence of contaminants aggravates the deterioration of PP properties. In spite the fact that the properties of PP, washed with cold water, were slightly inferior to the ones observed with the detergent/hot water washing procedure, the former washing method showed to be promising by improving energy efficiency and lessening environmental impact. Mestrado em Engenharia Mecânica