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Câmara simula envelhecimento de plásticos ao Sol

Com informações do IPT - 24/05/2010

IPT recebe câmara que permite avaliar o envelhecimento de polímeros em produtos expostos ao ambiente externo.
[Imagem: IPT]

Plásticos ao Sol

Não é somente à pele humana que a exposição prolongada ao Sol pode causar danos. Os produtos poliméricos - comumente chamados plásticos - podem se desgastar muito rapidamente.

Para avaliar a resistência de materiais poliméricos aos raios ultravioletas (UV) presentes na luz do sol, o Centro de Têxteis Técnicos e Manufaturados (CETIM) do Instituto de Pesquisas Tecnológica (IPT) acaba de receber uma câmara de intemperismo artificial.

O equipamento, chamado Weather-O-Meter, irá executar ensaios para a avaliação e o desenvolvimento de produtos expostos ao ambiente externo.

Radiações ultravioletas

As radiações ultravioletas são reconhecidas como um fator de desgaste dos polímeros, pois estão associadas ao mecanismo de fotodegradação.

A compra do equipamento pelo IPT vem ao encontro do uso crescente de tais materiais e da maior exigência de desempenho para resistir às intempéries.

A câmara permite simular o envelhecimento dos materiais e fornece subsídios para o aumento de sua vida útil. Temperatura, umidade e radiação são facilmente fixadas e calibráveis na nova câmara, para avaliação do envelhecimento dos materiais.

Lâmpada de xenônio

No novo equipamento, os materiais são submetidos aos chamados ensaios acelerados - ou seja, testes com resultados rápidos em razão do aumento da velocidade em sua execução - que, neste caso, fazem uma reprodução dos danos causados a um produto por meio de uma simulação da exposição ao sol por períodos prolongados.

Para isso, as peças ensaiadas no equipamento são submetidas à energia irradiada por uma lâmpada de xenônio, cujo espectro de emissão pode ser controlado para diferentes situações.

"Dependendo dos filtros utilizados, esse padrão corresponde à luz do sol na cidade de Miami em um dia de verão sem nuvens, medido a 45º", explica Eraldo Maluf, diretor do CETIM. "Este é o espectro emitido pela lâmpada que é usado em todo o mundo como referência de envelhecimento, apesar de a incidência solar ser diferente de acordo com a localização geográfica da cidade. É por meio dela que podemos verificar as perdas de propriedades dos polímeros quando expostos por longos períodos à luz solar".

Envelhecimento acelerado

O envelhecimento acelerado é uma técnica antiga de avaliação para materiais poliméricos, mas ainda em uso e aperfeiçoada com equipamentos que permitem um controle fino das variáveis e a obtenção de resultados com alta precisão.

"Temperatura, umidade e radiação são facilmente fixadas e calibráveis na nova câmara. Isso garante um ensaio com execução controlada e de acordo com os padrões estipulados pelo cliente - desta forma, podemos verificar se o material irá envelhecer mais rapidamente ou não, conforme a intensidade da radiação aplicada", explica Maluf.

O domínio sobre o processo é importante quando se lembra que a luminosidade incidente sobre uma superfície não é semelhante todos os dias, assim como muda de acordo com a localização das cidades.

Intemperismo artificial

Além da reprodução das condições de sol, a câmara de intemperismo artificial permite simular situações de chuva a que o material estaria exposto e também adaptar os ensaios a cenários locais. Em uma cidade como Manaus, por exemplo, a ocorrência de precipitações diárias constrói uma condição climática diferente da de Brasília, onde praticamente não chove.

"É possível fazer um ensaio para um material a ser utilizado em uma edificação de Manaus com um set-up específico com quantidade de radiação, temperatura da câmara, temperatura da amostra, umidade da câmara e umidade da amostra. Este conjunto de cinco variáveis compõe o chamado ciclo de envelhecimento. O equipamento permite, por exemplo, uma preparação estabelecendo a umidade relativa - em uma faixa de 30% a 90% - e os ciclos de chuva, inclusive com a opção de escolher se o material irá molhar ou não, e estará exposto ou não à luz do sol na hora da precipitação da chuva", explica Maluf.

Efeitos do Sol sobre os plásticos

Os efeitos das radiações UV nos materiais poliméricos, continua ele, são intensificados em ambientes úmidos, ou seja, a velocidade de envelhecimento será maior na presença da água em razão da formação de dois potentes agentes oxidantes, o oxigênio nascente e o ozônio. "Em um ensaio no qual se reproduzem condições de chuva, a degradação será mais rápida do que simplesmente sob o efeito da lâmpada", afirma ele.

"Hoje em dia, por exemplo, as piscinas utilizam o ozônio no lugar do cloro para o tratamento da água e isso aumenta o desgaste em roupas de banho como sungas e maiôs", completa. Outro exemplo da combinação nociva de sol e chuva pode ser visto em tecidos usados na fabricação de cadeiras espreguiçadeiras, que sofrem o efeito da água de chuva, da água da piscina ou do mar e do sol.

Sol nos carros

Fornecedores da indústria automobilística, como fabricantes de bancos e de componentes da carroceria, e empresas dos setores de revestimento e de confecções são os potenciais clientes para a nova câmara.

A compra do equipamento, que faz parte do projeto de modernização do IPT, completa a gama de sistemas de envelhecimento acelerado oferecidos pelo Instituto, que já contava com uma câmara de intemperismo artificial para produtos expostos à luz em ambientes internos, uma dedicada exclusivamente à exposição aos raios UV e outra destinada aos efeitos da exposição à neblina.