Resultados das caracterizações iniciais (etapa 1):

A Figura 19 apresenta a imagem capturada pelo estereomicroscópio dos filmes poliméricos da amostra inicial, e a Tabela 3 o valor da espessura de cada camada observada.

Figura 19 - Imagem dos filmes multicamadas da amostra inicial

Tabela 3- Espessuras das camadas observadas no estereomicroscópio.

Camada Espessura (mm)

Segmento de filmes poliméricos 1

Segmento de filmes poliméricos 2

Segmento de material celulósico

0,112

0,116

0,046

Fonte: elaborado pelo autor.

As camadas observadas microscopicamente correspondem a camada de material celulósico e a de filmes poliméricos. Essas camadas também podem ser observadas a olho nu, e através de uma simples análise manual nota-se que a camada de filmes poliméricos é capaz de se desprender facilmente da camada de material celulósico, pois a primeira precisa ser removível de maneira imediata para ser aplicada sobre a pele. Entretanto, é importante ressaltar que a estrutura dessas camadas não é exatamente igual a estrutura observada pela análise manual e microscópica da amostra. A camada de material celulósico é aderida a um filme fino de um material polimérico brilhante que não se desprende da outra camada, já que ambas foram laminadas juntas de modo a não comprometer a camada que precisa ser removida para aplicação na pele. Algo semelhante é observado na camada de filmes poliméricos composta por um revestimento amarelo externo aderido a uma camada adesiva que deve ficar em contato direto com a pele. Da mesma forma que observado para a camada celulósica, as camadas que compões os filmes poliméricos não se desprendem uma da outra.

Com base nas análises feitas, podemos propor que o resíduo polimérico é composto por quatro camadas: duas que são removíveis para aplicação, e as outras

duas que ficam em contato com a pele, sendo que uma delas toca diretamente a área em que for aplicada. A ilustração das camadas que constituem o material está demonstrada na Figura 20.

Figura 20 - Imagem ilustrativa das camadas que compões a amostra polimérica.

Fonte: elaborado pelo autor.

A estrutura física das camadas, assim como as funções que elas desempenham em conjunto, foi compreendida por meio das relações feitas entre os resultados das análises e as informações concedidas pelo fabricante. Logo, a camada 1 refere-se a um polímero com função estrutural do curativo; já a camada 2 trata-se de um material adesivo que fica em contato direto com a pele quando nela aplicada; a camada 3 por sua vez, é um polímero sintético que reveste o material celulósico, e tem como uma das funções agir como facilitador do processo de remoção das camadas que são aplicadas na pele, e também atuar como uma proteção para a camada; e por fim, a camada 4 constituída por um material baseado em celulose e passível de alterações dependendo de variações quanto ao seu modo de manufatura e composição. A função desta camada, consiste em facilitar a aplicação do curativo adesivo que é sensível à pressão na pele.

de FTIR, DSC e TGA, e como citado anteriormente, as camadas 1 e 2 não se desprendem, portanto foram analisadas unidas uma à outra, do mesmo modo ocorreu para as camadas 3 e 4 que também não se separam, logo também foram caracterizadas juntas.

- Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR)

Os espectros de FTIR das camadas 1 e 2; e das camadas 3 e 4 analisadas juntas, foram obtidos no modo de reflexão total atenuada (ATR) e estão representados pelas Figura 21 e Figura 22. Na Figura 23 são apresentados espectros de amostras de polietileno de baixa densidade (PEBD) e de material celulósico para auxiliar na interpretação/comparação dos espectros das camadas que foram analisadas juntas. Estas amostras de PEBD e de material celulósico foram definidas como referências padrão por serem materiais muito empregados para este tipo de aplicação e possíveis constituintes dos rejeitos em estudo.

Figura 21 - Espectro de FTIR das camadas 1 e 2.

Figura 22 - Espectro de FTIR das camadas 3 e 4.

Fonte: elaborado pelo autor.

Figura 23 - Espectros de FTIR das referências padrão do material celulósico e PEBD.

A Tabela 4 apresenta a atribuição das bandas de FTIR dos espectros apresentados.

Tabela 4 - Bandas características das camadas que compõem amostra.

Camadas Número de onda (cm-1₎ Grupo funcional Modo vibracional 1 e 2 3000-2800 C-H Deformações axiais simétrica e assimétrica de CH2. 1 e 2 1750-1735 C=O Deformação de C=O de éster. 1 e 2 1500-1400 C-H Deformação angular simétrica e assimétrica de CH2 e CH3. 1 e 2 1200-1000 C-O Deformação de C-O em duas ou mais bandas. 3 e 4 3000-2800 C-H Deformações axiais simétrica e assimétrica de CH2. Continua

Camadas Número de onda (cm-1₎ Grupo funcional Modo vibracional 3 e 4 1750-1735 C=O Deformação de C=O de éster 3 e 4 1500-1400 C-H Deformação angular simétrica e assimétrica de CH2. 3 e 4 1200-1000 C-O Deformação de C-O em duas ou mais bandas. Fonte: elaborado pelo autor.

No que consta a identificação dos picos dos espectogramas com relação à ligação química originadora e modo vibracional observado, utilizou-se do fluxograma elaborado por Lopes e Fascio (2004) [27], a tabela disponibilizada pela companhia Sigma-Aldrich [28] e o livro de Lampman[29].

A partir da interpretação das bandas que aparecem do espectro de FTIR das camadas 1 e 2 (Figura 21), observa-se que em torno de 2900 cm-1 _{aparecem bandas}

características de estiramentos de ligação de C-H; entre 1750-1735 cm-1 _é

observado estiramento de C=O em ésteres alifáticos normais; as bandas em números de onda abaixo de 1500 cm-1 _{indicam presença de ligações de C-H e entre a região}

de 1200-1000 cm-1 _{observa-se o estiramento de C-O em duas ou mais bandas. As}

bandas que indicam ligações de C-H, quando comparadas com as bandas apresentadas no espectro do PEBD (Figura 23), exibem semelhanças quanto aos grupos funcionais que são observados na mesma faixa de absorção em ambos os

espectros, mas se diferem quanto a forma e intensidade dos picos, podendo indicar que o material polimérico destas camadas seja formado por copolímeros de PEBD. As bandas que apresentam ligações de C=O e C-O, podem estar atribuídas a grupos acrílicos do material [14].

A Figura 22 apresenta espectros das camadas 3 e 4 analisadas juntas, e é possível observar bandas que se assemelham aquelas notadas no espectro das camadas 1 e 2, que por sua vez pode se tratar de um copolímero de PEBD, com bandas que podem ser atribuídas a grupos acrílicos do material. O espectro da referência padrão do material celulósico (Figura 23), possibilita verificar bandas na faixa de 3400-2400 cm- 1 _{que indicam a presença de ligações de O-H, e podem ser atribuídas à camada 4. As}

demais bandas desta camada 4, não foram passíveis de serem observadas por ter sido laminada junto à camada 3.

É importante considerar que o modo de fabricação dos filmes multicamadas, em que os materiais são laminados juntos, possibilita a ocorrência de modificações químicas dos materiais que compõem os filmes, assim como a junção de camadas adjacentes, resultando em uma possível alteração química.

- Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)

Para as análises de DSC, foram utilizadas amostras em forma de filmes das camadas 1 e 2, e das camadas 3 e 4.

As curvas de DSC obtidas para o primeiro e segundo aquecimento dos materiais, estão apresentadas na Figura 24 para as camadas 1 e 2, e na Figura 25 para as camadas 3 e 4.

Figura 24 - Curvas de DSC das camadas 1 e 2: a) primeiro aquecimento e b) segundo aquecimento.

Fonte: elaborado pelo autor.

Figura 25 - Curvas de DSC das camadas 3 e 4: a) primeiro aquecimento e b) segundo aquecimento.

Fonte: elaborado pelo autor.

Na curva de DSC de primeiro aquecimento das camadas e 1 e 2 (Figura 24a), observa-se um sinal endotérmico de baixa intensidade em torno de 108°C, o qual no segundo aquecimento (Figura 24b) praticamente desaparece. Este sinal endotérmico é compatível com a faixa de temperatura na qual ocorre a fusão do PEBD [30], e pode representar uma possível fusão de um copolímero baseado em PEBD, reforçando assim, as conclusões obtidas pela análise de FTIR.

O material das camadas 3 e 4, no primeiro e no segundo aquecimento (Figura 25), apresenta um comportamento semelhante ao do material das 1 e 2. A diferença principal é a ausência do sinal em torno de 108 º C, que pode ser atribuído à fusão do copolímero baseado em PEBD [30]. Isto evidencia que o polímero destas camadas é amorfo.

A Tabela 5 apresenta valores de temperatura em que foram verificados eventos térmicos a partir da análise das curvas de DSC avaliadas.

Tabela 5 - Resultados de DSC para as camadas poliméricas.

Camadas Aquecimento Pico

1 e 2 Primeiro 108°C

1 e 2 Segundo -

3 e 4 Primeiro -

3 e 4 Segundo -

Fonte: elaborado pelo autor.

- Termogravimetria (TGA)

As Figura 26 apresenta as curvas de TGA das camadas 1 e 2 da amostra inicial, e Figura 27 apresenta as curvas de TGA das camadas 3 e 4 dos filmes poliméricos da etapa 1 do desenvolvimento experimental.

Figura 26 - Curvas de TGA e DTG das camadas 1 e 2: a) curva de TGA e b) curva de TGA com sua derivada primeira (DTG).

Fonte: elaborado pelo autor.

Figura 27 - Curvas de TGA e DTG das camadas 3 e 4: a) curva de TGA e b) curva de TGA com sua derivada primeira (DTG).

Fonte: elaborado pelo autor.

O termograma das camadas 1 e 2 (Figura 26a) apresentam dois patamares. A decomposição térmica dos materiais das camadas 1 e 2, ocorre inicialmente em torno de 210 °C e finaliza em aproximadamente 505 °C e a temperatura com maior taxa de perda de massa para essas camadas está em torno de 480 °C. A derivada de TG das camadas 1 e 2 (Figura 26b) apresenta um único pico, mas que pode sugerir dois

estágios de decomposição, indicando que o material analisado é composto por mais de um polímero.

Nas camadas 3 e 4 o termograma apresenta dois patamares (Figura 27a). A decomposição térmica dos materiais das camadas 3 e 4, ocorre inicialmente em torno de 220 °C e finaliza em aproximadamente 400 °C e a temperatura com maior taxa de perda de massa para essas camadas está em torno de 345 °C. A curva de DTG para as camadas 3 e 4 (Figura 27b), apresenta um único pico indicando um único estágio de decomposição. Porém, é importante considerar o fato de que pode ter ocorrido decomposição térmica simultânea de ambos os materiais constituintes destas camadas. Logo, mesmo apresentando um único estágio de decomposição, não significa que a composição destas camadas seja de apenas de um único polímero.

Em adição a isso, a temperatura de decomposição acima de 300 º C corresponde a decomposição do PEBD [30], corroborando com os dados das análises anteriores, já que as curvas demonstraram indícios de dois estágios de decomposição, reforçando que o material analisado seja possivelmente formado por um copolímero de PEBD.

A faixa de temperatura de decomposição térmica do material e o intervalo de decomposição de cada porção da amostra estão apresentados na Tabela 6.

Tabela 6 - Resultados de TGA das camadas poliméricas da amostra.

Camadas Temperatura com maior taxa de

perda de massa (°C)

Intervalo de decomposição

térmica (°C)

1 e 2 480 210-505

3 e 4 345 220-400