Estudo dos parâmetros de deposição de filmes finos de carbono amorfo hidrogenado obtidos pelo processo PECVD em embalagens de PET pós-consumo reciclado / Study of the deposition of thin films of hydrogenated amorphous carbon obtained by PECVD process in packaging recycled post consumer PET

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

21/12/2010

RESUMO

Atualmente, observa-se que os resíduos poliméricos representam uma elevada parcela na composição dos resíduos sólidos urbanos (RSU). Dentre estes materiais tem-se destaque o poli (tereftalato de etileno) (PET) que é um dos principais polímeros consumidos no segmento de embalagens de rápido descarte. Desse modo, a reciclagem de PET visando aplicação na indústria de embalagens alimentícias é uma alternativa que pode diminuir o impacto desses resíduos em aterros sanitários e lixões. No entanto, para que a resina reciclada possa ser empregada como embalagem alimentícia é necessário que a mesma ofereça proteção contra a permeação de gases e possíveis contaminantes residuais presentes na resina reciclada. Nesse aspecto, viabilizar tecnologias capazes de tornar possível sua aplicação é de fundamental importância. Assim, nessa dissertação de mestrado, filmes de carbono amorfo hidrogenado (a-C:H) obtidos pelo processo Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (PECVD) foram depositados em PET reciclado pós-consumo (PET-PCR) e avaliados quanto a propriedade de barreira. Inicialmente, estudou-se os parâmetros de deposição de modo a formar filmes com fases do tipo diamante, Diamond Like Carbon (DLC) e polimérico, Polymer Like Carbon (PLC). A caracterização química dos filmes de a-C:H foi realizada pela técnica de Espectroscopia de Reflexão-Absorção no Infravermelho (IRRAS) e Raman, a espessura por Perfilometria e a morfologia por Microscopia de Força Atômica (AFM). Como os filmes de a-C:H depositados pelo processo PECVD apresentam tensão residual elevada, o que pode resultar na baixa aderência com o substrato, foi realizado o tratamento com plasma de oxigênio na superfície polimérica e posterior deposição dos filmes de a-C:H. Para avaliar qual estrutura apresentou melhor eficiência nas propriedades de barreira, foi realizado o ensaio de permeação a vapor de água. Com o intuito de verificar o surgimento de trincas na superfície dos filmes de a-C:H e também possíveis desprendimentos dos mesmos da superfície do polímero, foram realizadas análises de microscopia óptica e teste da fita adesiva, respectivamente, antes e após o ensaio de permeação. Os resultados obtidos mostraram que foi possível sintetizar filmes com fases DLC e PLC variando-se os parâmetros de deposição. Também foi verificado que o pré-tratamento da superfície polimérica com plasma de oxigênio promoveu uma melhor aderência entre os filmes de a-C:H e o PET. E por fim, os filmes de a-C:H atuaram como camada protetora a permeação, onde a estrutura PLC apresentou maior eficiência dessa propriedade. Desse modo, uma possível aplicação dessa tecnologia torna-se viável para o a confecção de embalagens poliméricas recicladas destinadas ao segmento de embalagens alimentícias, o que pode contribuir para a redução desse tipo de resíduo na composição dos RSU.

ASSUNTO(S)

plasma pet embalagens alimento reciclados barreira pecvd plc dlc carbono amorfo pet, food packaging recycled, pecvd, plc, dlc, amorphous carbon hydrogenated engenharia de materiais e metalurgica

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