Dissertação de Mestrado

A policondensação em estado sólido (SSP) do poli(tereftalato de etileno) (PET) possui aspectos de modelagem interessantes. Trata-se de um processo industrial importante, que envolve reação química e transferência de massa dentro de uma partícula sólida de polímero. Com o objetivo de propor um modelo detalhado, capaz de explicar e quantificar os fenômenos mais importantes que ocorrem na SSP do PET, realizou-se uma análise crítica do processo. O modelo proposto é capaz de prever aevolução do peso molecular médio, bem como as variações da concentração dos grupos terminais carboxila e hidroxila no interior da partícula. Utiliza com sucesso a teoria do volume livre para explicar a limitação de velocidade por difusão dos grupos terminais. Inclui a concentração do catalisador mais comum na SSP do PET (S'b IND.2''O IND.3') no cálculo da velocidade de policondensação. O modelo foi aplicado a vários conjuntos de dados experimentais da literatura, numa ampla faixa de temperatura e tamanho de partículas, tendo fornecido resultados satisfatórios. Foi capaz de explicar o efeito da diminuição da velocidade de policondensação ao longo do tempo, bem como a perda de eficiência do catalisador em concentrações superiores a 2000 ppm. O ajuste de parâmetros cinéticos revela que as energias de ativação das reações no estado sólido e no estado fundido são provavelmente diferentes. Uma análise de sensibilidade foi realizada para mostrar a influência das principais variáveis envolvidas na modelagem da SSP do PET.

A policondensação em estado sólido (SSP) do poli(tereftalato de etileno) (PET) possui aspectos de modelagem interessantes. Trata-se de um processo industrial importante, que envolve reação química e transferência de massa dentro de uma partícula sólida de polímero. Com o objetivo de propor um modelo detalhado, capaz de explicar e quantificar os fenômenos mais importantes que ocorrem na SSP do PET, realizou-se uma análise crítica do processo. O modelo proposto é capaz de prever aevolução do peso molecular médio, bem como as variações da concentração dos grupos terminais carboxila e hidroxila no interior da partícula. Utiliza com sucesso a teoria do volume livre para explicar a limitação de velocidade por difusão dos grupos terminais. Inclui a concentração do catalisador mais comum na SSP do PET (S'b IND.2''O IND.3') no cálculo da velocidade de policondensação. O modelo foi aplicado a vários conjuntos de dados experimentais da literatura, numa ampla faixa de temperatura e tamanho de partículas, tendo fornecido resultados satisfatórios. Foi capaz de explicar o efeito da diminuição da velocidade de policondensação ao longo do tempo, bem como a perda de eficiência do catalisador em concentrações superiores a 2000 ppm. O ajuste de parâmetros cinéticos revela que as energias de ativação das reações no estado sólido e no estado fundido são provavelmente diferentes. Uma análise de sensibilidade foi realizada para mostrar a influência das principais variáveis envolvidas na modelagem da SSP do PET.