A poliamida é um plástico de engenharia mais conhecido pelo nome seu comercial, náilon (ou nylon, no original em inglês).
Em razão de suas propriedades – resistência a desgaste, estabilidade térmica e química, amortecimento mecânico, deslizamento, baixa densidade – este polímero é utilizado só como fibras pela indústria têxtil, mas também em peças e artefatos pela automotiva, de bens de consumo, eletroeletrônica e outras.
O que é a poliamida?
Como polímero, a poliamida consiste em uma cadeia de moléculas grandes (macromoléculas), dentro das quais há grupos de amidas (CONH) que se repetem centenas de vezes.
Existem diferentes tipos de poliamidas, designadas a partir de sua composição, conforme explica Baltus Cornelius Bonse, professor de Engenharia de Materiais da FEI (Fundação Educacional Inaciana Pe. Sabóia de Medeiros):
“A primeira fibra totalmente sintética foi o náilon 66, feito de dois produtos químicos chamados de monômeros: uma diamina (hexametileno diamina) contendo 6 átomos de carbono e um diácido (ácido adípico) também com 6 átomos de carbono. Daí a nomenclatura 66. Já o náilon 610 é obtido de uma diamina contendo 6 carbonos e um diácido contendo 10 carbonos.”
Por sua vez, os náilons que levam apenas um número na nomenclatura derivam de um único monômero, como, por exemplo, o náilon 6 e o náilon 12, obtidos de lactamas (amida cíclica) que contêm, respectivamente, 6 e 12 carbonos, e o náilon 11, de um aminoácido com 11 carbonos.
Como o náilon é produzido?
Os diferentes tipos de náilon se originam a partir de mudanças no processo de produção.
No caso do mais comum, o náilon 66, a fabricação começa com a produção da diamina e do diácido, e segue as etapas descritas pelo professor Bonse:
- A diamina e o diácido são combinados para formar o sal de náilon, que é dissolvido em água e enviado para fiação;
- Esta solução é transformada em uma solução concentrada por aquecimento em grandes evaporadores;
- A solução concentrada é então aquecida em autoclave sob pressão e temperatura para formar o polímero de náilon 66;
- Após a polimerização, o polímero pode ser enviado diretamente para uma fieira, um dispositivo com dezenas de pequenos orifícios que lembra um chuveiro, usada para extrudar essa substância;
- Antes da extrusão, o polímero fundido é filtrado para remover impurezas ou partículas indesejadas que possam afetar a qualidade das fibras;
- Os fios finos extrudados através da fieira solidificam imediatamente em contato com um fluxo de ar frio suave e estável;
- Os fios resfriados passam por um processo de alongamento para melhorar suas propriedades mecânicas, como resistência e tenacidade. Isso é feito puxando-se os fios através de rolos ou dispositivos de alongamento;
- As fibras são então enroladas em bobinas ou cones para facilitar o manuseio e o transporte.
Já no caso do náilon 6, composto de um único monômero, a caprolactama, a primeira etapa do processo é diferente:
- A caprolactama, uma amida cíclica com seis átomos de carbono, é convertida em polimerização por abertura de anel;
- Depois de aquecer a caprolactama a cerca de 260°C durante quatro a cinco horas, o anel começa a quebrar na presença de vapor d’agua, numa atmosfera inerte de nitrogênio;
- O anel se abre pelo processo de hidrólise e as cadeias moleculares continuam a crescer em atmosfera de nitrogênio a baixa pressão;
- A viscosidade da caprolactama vai aumentado de muito fluida para uma semelhante à do mel, resultando num polímero fundido.
- A partir daí, o processo de fiação é similar ao do náilon 66.
Como a poliamida é transformada?
Os pellets ou grânulos de náilon resultantes destes processos são derretidos e moldados em produtos finais por meio de técnicas de processamento como moldagem por injeção, para produzir, por exemplo, engrenagens; extrusão, para fabricação de filmes, placas, tubos e perfis em geral; e outros processos de conformação dependendo da aplicação do produto.
“Quando reforçados com fibras de vidro, curtas ou longas, a rigidez das poliamidas pode competir com a dos metais. É por isso que as poliamidas são frequentemente consideradas em projetos de substituição de metais”, cita Bonse.
Aplicações do náilon
Para o senso comum, a palavra náilon remete imediatamente à uma linha flexível e resistente usada em tecidos e redes de pesca, mas seus formatos e aplicações vão muito além disso.
Veja algumas delas:
Indústria têxtil: Aplicação bastante conhecida, na forma de fibras sintéticas usadas em carpetes e tecidos que conferem flexibilidade, absorção de suor, durabilidade e elasticidade, especialmente em roupas de banho, esportivas e lingeries;
Eletrodomésticos: Peças e partes de geladeira, rotores, roletes e rodas de lava-roupas e outras;
Automobilística: Cobertura do motor, condutores de ar, radiador, carcaças e outras peças e artefatos. A maior vantagem é a leveza do náilon em relação aos metais, o que reduz o peso do veículo;
Indústria geral: Engrenagens, rodas industriais, disjuntores, conectores e interruptores, filmes, placas, tubos, perfis, peças para móveis.
Náilon é reciclável?
O náilon pode ser reciclado a partir dos seguintes métodos listados por Bonse: reciclagem mecânica, química (despolimerização do náilon para seus monômeros pelo processo de hidrólise) e energética (o polímero é incinerado para aproveitar a energia gerada).
“A reciclagem do náilon enfrenta desafios que afetam sua eficácia e viabilidade, como contaminação, variedade de tipos de náilon, resistência à degradação, custos de coleta e transporte, tecnologia especializada, viabilidade econômica e falta de conscientização”, relata o professor.
No caso da reciclagem mecânica, isto faz com que muitas vezes fique mais vantajoso para o transformador comprar o material virgem; já na energética, as plantas devem prever sistemas antipoluição, cuja eficiência é proporcional ao custo, pois a queima pode gerar compostos tóxicos.
“Apesar desses desafios, a reciclagem de náilon é fundamental para reduzir o impacto ambiental e preservar recursos naturais”, alerta.
Está gostando da nossa série Raio X dos Materiais? Então continue acompanhando o Mundo do Plástico para conhecer outros polímeros e assuntos relacionados ao plástico.
