Bottle grade virgin PET (polyethylene terephthalate) resin was investigated through five consecutive injection molding steps to simulate recycling cycles. Tests were carried out after each recycling to evaluate degradation, crystallinity (by density and Differential Scanning Calorimetry-DSC measurements), hardness, and tensile and flexural properties. Consecutive recycling resulted in cumulative chain breaks caused by the material's contact with degrading agents such as temperature, oxygen, mechanical stresses, light, and water. In the fifth recycling step, for example, the number of carboxylic end groups, an indicator of the extent of chain-break, tripled in comparison to the initial molecule. The smaller chains that were formed fit more easily among the larger ones, thus increasing the percentage of crystalline phase in the structure. These two changes in the polymer's structure explained the recycled products' final properties, i.e., the injected samples became progressively harder and more fragile in each recycling step

[RETIRADO/WITHDRAWN] Resíduos plásticos e reciclagem: aspectos gerais e tecnologia aborda o assunto dos plásticos presentes nos resíduos sólidos urbanos, enfatizando aspectos sociais, ambientais, políticos, econômicos, legais, técnicos e científicos que podem ajudar a entender porque a reciclagem deste tipo de material é possível, viável, necessária e urgente. O livro é apresentado numa linguagem simples e concisa, tratando-se de uma referência interessante para leigos no assunto, profissionais de administrações públicas e estudantes de cursos técnicos, de graduação e pós-graduação nas áreas ambiental, sanitária, de engenharia e de ciência dos materiais.

The neutral hydrolysis reaction of post-consumer poly(ethylene terephthalate) in solid state was studied through the reaction of the polymer with water at the molar ratio 1:91 with autogenous pressure. Two sizes of post-consumer PET flakes and temperatures of 135°C, 170°C and 205°C with pressures of 4.0 atm, 7.5 atm and 13.5 atm, respectively, were considered. With reaction time equal to 6h, the method reached 99% depolymerization at 205°C, 8.2% at 170°C and 1.7% at 135°C. The reaction extension was measured by separating the terephthalic acid formed in the process and calculating by gravimetry how much material could still be reacted. Through the viscosimetry of diluted solutions and the counting of carboxylic end groups in the remaining material from the gravimetric assay, it was possible to suggest that the reaction occurs randomly and in the whole volume of the polymeric particle and not solely on the surface. The terephthalic acid obtained and then purified was characterized by elemental analysis, magnetic nuclear resonance, size and particle size distribution and spectrophotometry in the visible spectrum, and it was similar to the petrochemical equivalent, with purity recorded in carbon base equal to 99.9%.

Resumo: A despolimerização de poli (tereftalato de etileno) -PET -em água pura e em soluções aquosas 7,5M de ácido acético, ácido sulfúrico, acetato de sódio e hidróxido de sódio foi testada a 100 o C e pressão atmosférica, com o objetivo de obter ácido tereftálico. Foram ainda quantificadas diferenças relativas à influência do tamanho de partícula na velocidade da reação. Água pura e soluções de ácido acético e acetato de sódio praticamente não degradaram o PET em cinco dias de reação, enquanto a solução de ácido sulfúrico permitiu 80% de despolimerização no período. A reação com solução de hidróxido de sódio foi considerada a melhor, pois despolimerizou 95% do PET de granulometria maior (entre 2mm e 1,199mm) em 7 horas e 98% do PET de granulometria menor (inferior a 1,19mm) em 5 horas. Desta última reação o ácido tereftálico foi obtido, purificado e submetido a ensaios de caracterização, cujos resultados foram semelhantes aos do ácido tereftálico petroquímico (pureza superior a 99%). Palavras-chave: Hidrólise de PET, hidróxido de sódio, ácido tereftálico, despolimerização, reciclagem química. Influence of Reaction Media In Post-Consumer PET HydrolysisAbstract: The depolymerization of polyethylene terephthalate -PET in pure water and in 7,5M aqueous solutions of acetic acid, sulfuric acid, sodium acetate and sodium hydroxide was tested at 100 o C and 1 atm, in order to obtain terephthalic acid (TPA). The effect from the size of the particles on the reaction kinetics was studied quantitatively. Pure water and the solutions of acetic acid and sodium acetate practically did not degrade PET after five days of reaction, while the sulfuric acid solution allowed 80% of depolymerization during the same period. Sodium hydroxide was the best hydrolysis agent, resulting in 95% depolymerization of the the larger particle size PET (between 2mm and 1,19mm) in 7 hours and 98% of the smaller particle size PET (less than 1,19mm) in 5 hours. Terephthalic acid was obtained, purified and characterized, and the results were similar to those of petrochemical TPA (purity higher than 99%). Keywords: PET hydrolysis, sodium hydroxide, terephthalic acid, depolymerization, chemical recycling.Autor para correspondência: Maria Zanin, Núcleo de Reciclagem de Resíduos, Departamento de Engenharia de Materiais, UFSCar, Caixa Postal 676, CEP: 13565-905, São Carlos, SP. E-mail: dmza@power.ufscar.br Introdução A hidrólise de poli (tereftalato de etileno) vem sendo estudada desde o final dos anos 50 em virtude de sua importância enquanto processo degradativo [1,2] . Buxbaum estimou que, entre 100 e 120°C, a hidrólise de PET ocorre 10.000 vezes mais rapidamente que a degradação térmica e numa velocidade 5.000 vezes superior à oxidação do polímero [3] . Esta vulnerabilidade do polímero em relação ao ataque hidrolítico faz com que a secagem do mesmo seja praticamente obrigatória anteriormente ao processamento, o que se aplica inclusive à reciclagem convencional do plástico.

Resumo: A reciclagem de PET pós-consumo foi investigada a partir de cinco ciclos sucessivos de moldagem por injeção. Amostras obtidas em cada passo foram submetidas a ensaios para determinar a cristalinidade, degradação, produtividade, fluidez e propriedades mecânicas. Os resultados indicam que a garrafa é reciclável em termos de processamento, principalmente nos quatro primeiros passos. O número de grupos terminais carboxílicos aumentou cerca de 300% da primeira até a quinta reciclagem, indicando quebra de cadeias. Esta degradação e o aumento da cristalinidade (de 11% para a garrafa moída para 25% na quinta reciclagem) explicaram as alterações nas propriedades mecânicas. Palavras-chave:PET pós-consumo, reciclagem mecânica, injeção, titulação e propriedades mecânicas.