Estudo e desenvolvimento de filamento de PET reciclado para impressoras 3D FDM.

Abstract

O plástico se tornou onipresente na natureza, tornando-se um desafio para o mundonatural, para a sociedade e para a economia global. Solos, águas doces e oceanos estão contaminados com macro, micro e nanoplástico. De acordo com dados do relatório internacional Global Plastics Report (WWF), de março de 2019, o Brasil é o quarto maior produtor de lixo plástico do mundo, precedido apenas por Estados Unidos, China e Índia. Esse relatório internacional e a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), Lei Federal 12.305/10, recomendam a erradicação da má gestão de resíduos e o desenvolvimento de uma cultura que envolva a substituição do plástico virgem por materiais reciclados, criando assim um sistema livre de poluição plástica e gerando milhões de empregos em reciclagem e na refabricação de plásticos. O Brasil produz cerca de 11 milhões de toneladas de lixo plástico por ano, sendo que apenas 1,2% é reciclado. Um dos plásticos de maior presença no descarte urbano é o Politereftalato de etileno (PET), um polímero termoplástico de engenharia. Nesse contexto organizações têm conciliado a reciclagem de plásticos e a tecnologia da Impressão 3D para criar soluções inovadoras, de baixo custo e sustentáveis por meio do desenvolvimento de filamentos reciclados com alta qualidade. Essa prática permite criar uma cadeia de reciclagem de produtos plásticos que tem como base a logística reversa. A inserção dessa tecnologia de reciclagem em comunidades pobres possibilita o desenvolvimento econômico local, criando uma rede de negócios sociais sustentáveis, combinando a criação ética e venda de suprimentos sustentáveis de impressoras 3D. Inserido nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo o estudo e o desenvolvimento de filamentos de PET reciclado para serem utilizados em impressoras 3D do tipo FDM (Fused Deposition Modeling). Lascas e filamento de PET reciclado, pellets e filamento de PETG (Politereftalato de Etileno Glicol) foram caracterizadas pelas técnicas de DRX, Raman, TGA, DSC e MEV/EDS, com o objetivo de compreender as propriedades físicoquímicas desses polímeros. Em seguida, lascas de PET reciclado foram processadas, em diferentes temperaturas, em uma mini extrusora para se obter amostras de filamentos de PET reciclado. Medidas de diâmetro e rugosidade média foram efetuadas nas amostras de filamentos, indicando uma estabilidade dimensional satisfatória. Dentre as limitações do processo de extrusão destacam-se a baixa velocidade de processamento e a dificuldade de resfriar o material na saída da extrusora, essa última para evitar a cristalização do material, o que dificulta a fabricação de objetos em uma impressora 3D. Os resultados encontrados sugerem que o PET possui propriedades interessantes para a impressão 3D FDM, desde que ele seja adequadamente limpo e seco, e que o aparato para a fabricação do filamento seja mais robusto, como uma extrusora dupla-rosca que possibilite um melhor controle de temperatura e um sistema eficaz de resfriamento na saída do bico extrusor.