COMO É FEITO O PLÁSTICO?

Quando eu era criança, me perguntava de onde vinham os plásticos. O plástico é feito de látex? Extraído de alguma planta? É um líquido que foi solidificado? Qual e como?

Na verdade, alguns plásticos até são oriundos de plantas, como o acetato de celulose, que é obtido a partir de fibras de algodão. O látex é usado para a produção da borracha natural, mas a grande maioria dos materiais borrachosos que encontramos por aí são sintéticos e tem uma origem bem diferente. Existe ainda o PVC que, em parte, é obtido de insumos do sal, mas a grande maioria dos plásticos são provenientes do petróleo.

Destilação do petróleo
Destilação do petróleo
Na refinaria, o petróleo é fracionado em subprodutos como a gasolina, a nafta, querosene, óleo diesel, óleos lubrificantes e resíduos utilizados para produzir betume para asfalto; e é da nafta que são extraídas as substâncias necessárias para a produção dos principais plásticos, que equivalem a uma proporção entre 4 e 5% do petróleo. Dessas substâncias as mais importantes são: propeno, eteno, benzeno, butadieno, tolueno e xileno.

Propeno - também chamado propileno é um gás incolor e altamente inflamável. É a principal matéria prima do polipropileno, aquele plástico de caixa de bebidas que também está presente em uma série de utilidades domésticas. Além disso, o propeno também é usado para a produção de acrilonitrila, um dos componentes do ABS, um plástico geralmente brilhante, rígido, e que provavelmente é o material da carcaça do dispositivo eletrônico que você está usando para visualizar essa página.

Eteno - também conhecido por etileno é um gás incolor com odor levemente adocicado usado principalmente para a produção de polietileno, o plástico das sacolas descartáveis e outros produtos de baixo valor. O PET das garrafas descartáveis (sim, PET é um tipo de plástico), e o PVC, têm parte de seus componentes originada do eteno, a saber, respectivamente: etileno glicol e MVC (monômero cloreto de vinila). A partir do eteno é obtido o acetato de vinila, que é a matéria-prima para a produção do EVA, uma espécie de espuma usada em artesanato e como solado de calçados.

Benzeno - do benzeno é produzido o ciclohexano, base para o ácido adípico e a caprolactama, respectivamente usados para a fabricação da poliamida 6.6 e poliamida 6, vulgarmente conhecidas como nylon. Apesar de serem mais conhecidos pelos tecidos, os nylons são um dos principais plásticos de engenharia e estão presentes em peças que necessitam de alta resistência mecânica.

Butadieno - a partir do butadieno é produzido o polibutadieno, uma borracha usada como componente do ABS, citado mais acima, e como componente de pneus.

Tolueno - encontra utilização para a fabricação de tolueno disocianato, uma das matérias-primas para poliuretanos.

Xileno - beneficiado pode dar origem ao ácido tereftálico, uma das substâncias necessárias para a produção do PET.

Alguns plásticos dependem da combinação de produtos intermediários originados de mais de uma das frações da nafta citadas acima, como é o caso do poliestireno, o plástico dos garfos de festa infantil, produzido a partir do monômero de estireno que por sua vez é proveniente do etilbenzeno, oriundo do benzeno e do eteno. O poliuretano, das espumas de colchão e de alguns materiais borrachosos/elásticos, é formado a partir de substâncias originadas do propeno, benzeno e do tolueno.

Essa etapa da reação dos produtos químicos e sua transformação em plástico é denominada polimerização, e ocorre dentro de reatores em petroquímicas. O material recém saído do reator é então passado por extrusoras, máquinas que deixam o plástico em um estado entre o sólido e o líquido a fim de que o material seja forçado por uma matriz. A matriz pode ter um desenho que faça com que o plástico tome a forma de fibras podendo assim ser enrolado em carretéis, como é o caso dos fios de nylon; ou então o desenho pode favorecer a extrusão de "espaguetes de plástico", que em seguida são cortados em seções milimétricas formando grânulos, também chamados pellets.

Os grânulos são embalados em sacos de 25kg ou colocados em big-bags de 1ton, sendo dessa forma, comercializados com as empresas transformadoras. O papel das empresas transformadoras é dar forma a essa plástico granulado, onde dependendo das características da peça que será moldada diferentes tipos de máquinas são usadas.

Injetora
Injetora
Peças com formatos complexos - são produzidas com o uso de injetoras. As injetoras possuem um funil onde é despejado o plástico granulado, então esse plástico cai sobre uma rosca que gira empurrando o material para a frente da máquina. Nesse percurso o plástico é aquecido gradualmente, fundindo. Com uma certa quantidade de plástico fundido acumulado à frente da rosca, a rosca passa a assumir a função de um pistão, comprimido o plástico contra uma peça com um orifício chamada bico sendo assim injetado dentro de um molde, que possui internamente cavidades com o desenho da peça. Esse molde possui duas ou mais placas permitindo sua abertura, automática, após cada ciclo de injeção para que a peça seja extraída.

Máquina de rotomoldagem
Máquina de rotomoldagem
Peças ocas e/ou côncavas - principalmente as de grandes dimensões são produzidas com o uso de máquinas de rotomoldagem. Nesse processo o plástico não chega ao transformador na forma de grânulos e sim em pó. Aqui o plástico é colocado diretamente e manualmente no molde, que é então fechado, e rotacionado dentro e fora de uma espécie de forno, com o objetivo de que o plástico fundido se espalhe por toda a superfície do molde formando a peça.


Extrusora
Extrusora
Peças compridas - são produzidas com o uso de extrusoras. Nesse processo o plástico granulado ou moído entra por um funil e cai sobre uma rosca, da mesma forma que nas injetoras, a diferença é que essa rosca não age como um pistão, fazendo o movimento de rotação continuamente. Ao contrário da injetora, que possui um bico de injeção, a extrusora possui uma matriz em sua extremidade fazendo com que o plástico tome a forma desejada. O resfriamento da peça é feito numa banheira com água, assim que a peça sai da matriz.

Máquina de termoformagem
Máquina de termoformagem
Peças côncavas de parede fina - principalmente as de baixo valor, são produzidas através do processo de termoformagem. Aqui uma chapa de plástico (previamente produzida por extrusão) é presa em moldura, aquecida, e em seguida recebe vácuo no lado de baixo com o objetivo de fazer essa chapa tomar a forma de um molde. Em algumas variações desse processo o vácuo pode ser substituído por moldes machos e fêmeas, em um ou nos dois lados. O maquinário pode ser totalmente automatizado como também pode exigir a manipulação da placa e retirada da peça manualmente.

Sopradora
Sopradora
Recipientes fechados - principalmente os de pequenas dimensões, são produzidos através do processo de sopro. A sopradora consiste de uma extrusora com uma matriz que produz uma espécie de mangueira, conhecida como parison, que ao sair da matriz aponta para baixo, por gravidade, onde duas placas de molde se fecham sobre ela. Em seguida, um bico se encaixa na parte superior do molde, no centro do parison, soprando ar para que o parison tome a forma do molde.


Este artigo foi destinado àqueles que são leigos na área de plásticos. Espero que tenham entendido a linguagem usada aqui! Em caso de dúvidas use os comentários abaixo. Mais informações de cada processo ou material podem ser encontrados nos links do próprio texto.
Artigo postado em 06/02/2015
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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