Secagem e desumidificação de PET reciclado através de irradiação infravermelho

• Processo: 17/15852-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Thales Albuquerque Fabiano
• Beneficiário: Thales Albuquerque Fabiano
• Empresa: Global Pet Reciclagem Ltda. - EPP
• CNAE: Fabricação de embalagens de material plástico
• Município: São Carlos
• Assunto(s): Reciclagem Secagem Irradiação Infravermelho Politereftalato de etileno (PET)
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: flakes | Irradiação no infravermelho | Pet | Poli(tereftalato de etileno) | Reciclagem | Secagem | Reciclagem de PET grau garrafa

Resumo

Esta proposta tem como objetivo estudar a viabilidade de se implantar um sistema de secagem de flakes de PET grau garrafa reciclado de sucatas utilizando irradiação de infravermelho (IR). O processo utilizado convencionalmente é a secagem convectiva através de fluxo de ar seco e aquecido em silos desenvolvidos para tal. O princípio da secagem por irradiação IR está baseado no aquecimento de flakes de PET proporcionado pela absorção desta radiação pelas moléculas de PET. As vibrações das suas moléculas sob radiação IR atingem temperaturas suficientes para sua secagem e desumidificação. Este mesmo tipo de radiação também aquece e vaporiza a água pelo mesmo princípio, seja no estado líquido puro, como no estado absorvido na estrutura polimérica do PET. O aquecimento tanto das moléculas de PET como de água ocorrem de dentro para fora da estrutura, sem interferência do meio entre a fonte de irradiação e o substrato sob secagem. Assim, este processo é mais eficiente que o convectivo e consome menos energia para secagem por necessitar menos tempo. A proposta de substituir um dos silos secadores por convecção pelo secador por irradiação IR pretende reduzir o tempo de secagem, o gasto de energia e atingir um conteúdo de umidade suficientemente baixo para prevenir degradação hidrolítica durante o processo de granulação de flakes sob extrusão. De acordo com estimativas apresentadas nesta proposta a substituição do secador convectivo pelo secador de irradiação IR é possível reduzir o tempo de secagem numa linha de extrusão de grânulos em até 2,7 horas para uma produção de 800 Kg/hr de grânulos extrudados. Estas expectativas possibilitam um aumento significativo de produtividade para a linha de produção como um todo e se espera reduzir o conteúdo de umidade atual de flakes secados convectivamente de 1000 ppm para 200 ppm. O estudo da viabilidade desta proposta estabelece um planejamento de pesquisa para analisar aspectos científicos e tecnológicos ainda não investigados pela literatura específica. Um destes aspectos é o efeito da irradiação IR sobre flakes de PET após o período de secagem. Na etapa de pós-secagem de flakes é possível ainda continuar a reduzir o conteúdo de umidade sob descanso sema a ação da radiação IR. Os efeitos da radiação sobre a cristalização de flakes também serão analisados, pois o aumento de sua cristalinidade pode interferir na difusão das moléculas de água durante a desumidificação. Aspectos de produtividade e econômicos também serão analisados para verificar a viabilidade desta proposta. (AU)