4 de março de 2010

Polimeros Superabsorventes e as Fraldas Descartáveis




O emprego atual de polímeros na vida diária é cada vez mais significativo. Polímeros são macromoléculas de alta massa molar, formadas por unidades de moléculas menores, chamadas monômeros. Estes reagem por adição ou condensação, produzindo polímeros com diferentes propriedades físico-químicas e mecânicas.
Essas propriedades variam de acordo com a sua composição, método de preparação e processamento tecnológico.

A versatilidade de uso dos polímeros é muito grande, pois atualmente há uma enorme variedade desses materiais, com excelentes propriedades mecânicas, térmicas, óticas, elétricas, superabsorventes etc.

Os polímeros superabsorventes constituem uma classe de materiais que possui grande afinidade pela água.
Os mais utilizados em nosso cotidiano são a poliacrilamida (PA), que absorve água por meio da formação de pontes de hidrogênio; e o poliacrilato de sódio (PAS), no qual o mecanismo de absorção é, primariamente, por osmose.


Figura: Estruturas do poliacrilato de sódio e da poliacrilamida

A pressão osmótica faz que o poliacrilato de sódio absorva água para equilibrar a concentração de íons sódio dentro e fora do polímero.

Considerando os diferentes mecanismos de absorção dos dois materiais, é possível observar que, experimentalmente, a poliacrilamida é muito menos sensível ao efeito das impurezas da água do que o poliacrilato de sódio, pois essencialmente forma pontes de hidrogênio com a água, facilitando a absorção e o intumescimento.

A poliacrilamida foi testada como componente de absorventes e fraldas descartáveis, mas foi abandonada devido ao excessivo aumento de massa e volume dos materiais. O poliacrilato de sódio foi introduzido em fraldas descartáveis no início da década de 80, tendo revolucionado esse mercado, pois, além de permitir uma redução na massa média das fraldas em torno de 50%, aumentou muito sua qualidade absorvente.

Esses materiais superabsorventes são duráveis e resistentes ao ataque de microorganismos, o que tem levado os pesquisadores a buscar novos materiais absorventes que tenham menor durabilidade ao serem descartados no meio ambiente.


Estrutura da Fralda

(1) Filme de polietileno: polímero sintético, hidrofóbico, cuja função é ajudar a evitar o vazamento de líquido para fora da fralda.
(2) Polpa de celulose: polímero natural, hidrofílico. Associado às partículas do polímero superabsorvente, auxilia na retenção da umidade.
(3) Poliacrilato de sódio (flocgel): polímero síntético, superabsorvente, utilizado na forma de pequenos cristais. Material com grande capacidade de retenção de água.
(4) Não tecido de polipropileno: polímero sintético de natureza hidrofóbica. Após receber um tratamento com surfactantes, que reduz a tensão superficial do material (tornando-o hidrofílico), permite o escoamento do líquido para a camada absorvente. É a parte da fralda que tem contato direto com o bebê.
(5) Elásticos: polímero sintético, geralmente feito de fios de poliuretanas, borracha ou lycras, são utilizados para melhor ajuste das fraldas ao corpo do bebê.
(6) Adesivos termoplásticos: constituídos de polipropileno impregnado com adesivo, são utilizados para o fechamento das fraldas.
(7) Faixa de ajuste frontal: constituída de filmes de polipropileno, é colada com adesivos sobre a fralda. Sua utilidade é permitir abrir e fechar a fralda tantas vezes quantas forem necessárias, sem danificá-la.


O tema polímeros é pouco trabalhado, hoje, nas escolas brasileiras, principalmente pela falta de textos e experimentos adequados às necessidades de tais escolas. Para minimizar a complexidade desse assunto, podem ser utilizados exemplos relacionados ao cotidiano, verificando-se as propriedades dos materiais poliméricos e relacionando as com a sua estrutura molecular.

Fonte: ARTIGO: Polímeros Superabsorventes e as fraldas descartáveis (José Carlos Marconato e Sandra Mara M. Franchetti)