Publicação

Reciclagem mecânica de POM para aplicações na indústria automóvel

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A produção global de materiais plásticos atingiu o valor recorde de 400,3 Mt em 2022, não demonstrando quaisquer sinais de abrandamento [1]. O poli(oxido de metileno) (POM) é um desses materiais, cuja indústria estima que esteja valorizada em 4,35 biliões USD, em 2024, prevendo-se um aumento para 5,87 biliões USD até 2029 [2]. No entanto, o ciclo de vida destes materiais tem sido objeto de grande estudo e discussão, devido aos efeitos negativos que causam ao meio ambiente, desde a sua produção a partir de combustíveis fósseis não renováveis até à gestão dos respetivos resíduos pós utilização. Neste sentido, há uma necessidade crescente de tornar esta indústria numa economia circular, otimizando os processos de produção e desenvolvendo estratégias para a revalorização dos inevitáveis desperdícios [3]. No caso específico da empresa envolvida para a realização deste estudo, a empresa Fico Cables, que identificou a reciclagem mecânica de POM utilizado nas suas instalações como uma medida de reaproveitamento de elevado interesse, uma vez que este material é utilizado em vários produtos nos quais é estimado que 50% a 60% do peso injetado em cada ciclo de produção seja desperdício. No entanto, a perda de propriedades após o reprocessamento poderá ser impeditiva à implementação desta estratégia, sendo este um dos maiores desafios na utilização de materiais reciclados. Assim, o estudo centra-se na avaliação das propriedades do POM, utilizado no processo de moldação por injeção de peças técnicas, após vários ciclos de reprocessamento e a sua validação na produção e desempenho do produto injetados. Deste modo, numa primeira fase, este foi reprocessado 10 vezes considerando as mesmas condições de processamento. As propriedades reológicas, térmicas, mecânicas e morfológicas foram avaliadas considerando as seguintes técnicas de caraterização: MFI, FTIR, DSC, MO, SALS e ensaios de tração. De seguida, para comprovar a viabilidade do material em ambiente industrial, foi realizado um caso de estudo na empresa, produzindo peças usando o material reprocessado 10 vezes e submetendo essas peças aos processos de controlo de qualidade, nomeadamente a verificação automática de cotas principais e ensaios de tração ao produto final. Concluiu-se que a rigidez do material ficou inalterada, notando-se uma redução na elasticidade, um aumento da fluidez e mudanças na morfologia e composição química, mas sem comprometer o desempenho do produto final. Assim, o material reprocessado demonstrou ser viável a nível industrial, comprovando que a reciclagem mecânica é uma estratégia vantajosa para a indústria automóvel.
Autores principais:	Moreira, Diogo Francisco Mesquita Silva
Assunto:	POM Reprocessamento Propriedades Morfologia Economia Circular Reprocessing Properties Morphology Circular Economy Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
Ano:	2025
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	português
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	A produção global de materiais plásticos atingiu o valor recorde de 400,3 Mt em 2022, não demonstrando quaisquer sinais de abrandamento [1]. O poli(oxido de metileno) (POM) é um desses materiais, cuja indústria estima que esteja valorizada em 4,35 biliões USD, em 2024, prevendo-se um aumento para 5,87 biliões USD até 2029 [2]. No entanto, o ciclo de vida destes materiais tem sido objeto de grande estudo e discussão, devido aos efeitos negativos que causam ao meio ambiente, desde a sua produção a partir de combustíveis fósseis não renováveis até à gestão dos respetivos resíduos pós utilização. Neste sentido, há uma necessidade crescente de tornar esta indústria numa economia circular, otimizando os processos de produção e desenvolvendo estratégias para a revalorização dos inevitáveis desperdícios [3]. No caso específico da empresa envolvida para a realização deste estudo, a empresa Fico Cables, que identificou a reciclagem mecânica de POM utilizado nas suas instalações como uma medida de reaproveitamento de elevado interesse, uma vez que este material é utilizado em vários produtos nos quais é estimado que 50% a 60% do peso injetado em cada ciclo de produção seja desperdício. No entanto, a perda de propriedades após o reprocessamento poderá ser impeditiva à implementação desta estratégia, sendo este um dos maiores desafios na utilização de materiais reciclados. Assim, o estudo centra-se na avaliação das propriedades do POM, utilizado no processo de moldação por injeção de peças técnicas, após vários ciclos de reprocessamento e a sua validação na produção e desempenho do produto injetados. Deste modo, numa primeira fase, este foi reprocessado 10 vezes considerando as mesmas condições de processamento. As propriedades reológicas, térmicas, mecânicas e morfológicas foram avaliadas considerando as seguintes técnicas de caraterização: MFI, FTIR, DSC, MO, SALS e ensaios de tração. De seguida, para comprovar a viabilidade do material em ambiente industrial, foi realizado um caso de estudo na empresa, produzindo peças usando o material reprocessado 10 vezes e submetendo essas peças aos processos de controlo de qualidade, nomeadamente a verificação automática de cotas principais e ensaios de tração ao produto final. Concluiu-se que a rigidez do material ficou inalterada, notando-se uma redução na elasticidade, um aumento da fluidez e mudanças na morfologia e composição química, mas sem comprometer o desempenho do produto final. Assim, o material reprocessado demonstrou ser viável a nível industrial, comprovando que a reciclagem mecânica é uma estratégia vantajosa para a indústria automóvel.