Desenvolvimento de métodos para a redução de emissões de voláteis de materiais plastificados da indústria automóvel

Abstract

Os materiais plastificados presentes no interior dos automóveis são uns dos principais responsáveis pela presença de compostos orgânicos voláteis (COV) no habitáculo dos veículos. O presente estudo foi desenvolvido no âmbito do projeto DeVOC- Novos produtos plastificados funcionais, mais verdes e sustentáveis, à base de PVC, e com baixas emissões de compostos orgânicos voláteis (VOCs), que resultou de uma parceria de R&D entre a empresa TMG Automotive e a Universidade de Coimbra, e que teve como objetivo o desenvolvimento de métodos para redução das emissões de COV de materiais plastificados produzidos pela empresa TMG Automotive, mantendo outras propriedades funcionais de interesse (e.g estabilidade térmica e propriedades mecânicas). Foi estudada a redução de COV totais emitidos a partir de um artigo completo de pele sintética produzido pela empresa e/ou a partir de uma camada individual desse mesmo artigo. A identificação e quantificação dos COV presentes nas amostras estudadas, foi feita usando a técnica de micro-extração em fase sólida em modo de headspace acoplado a cromatografia gasosa com espectrometria de massa (HS-SPME/GC-MS).Como referido, foram estudados 3 métodos que consistiram, de uma forma resumida: i) na incorporação de adsorventes de base natural, ou com base em materiais reciclados, nas formulações do artigo de pele sintética/camada individual; ii) no processamento prévio de um aditivo usado nas formulações das amostras estudadas; e iii) na substituição do referido aditivo por aditivos alternativos, eficazes e mais verdes, e com menos emissões de COV. Estes aditivos alternativos foram sintetizados e caracterizados no âmbito desta tese de mestrado. Tendo em conta os resultados obtidos, e as condições experimentais testadas, foi possível concluir que a substituição do aditivo por alternativas mais verdes foi o método que se revelou mais promissor, uma vez que, permitiu uma redução considerável de COV totais emitidos pela camada individual testada, mantendo outras propriedades funcionais de interesse. Além disso, espera-se que os resultados obtidos para os artigos de pele sintética possam ainda ser melhorados se o método de produção das formulações aditivadas for otimizado.Os resultados obtidos no âmbito desta Tese de Mestrado contribuíram para o desenvolvimento do projeto DeVOC e constituem uma base de trabalho para a empresa TMG Automotive para a exploração de novos métodos para redução de COV emitidos a partir dos materiais têxteis plastificados produzidos e comercializados pela empresa.

The plasticized materials found in car interiors are one of the main contributors to the presence of volatile organic compounds (VOCs) in the vehicle cabin. This study was carried out as part of the DeVOC project - new functional, more ecofriendly and sustainable PVC-based plasticized products with low volatile organic compounds (VOCs) emissions, which resulted from an R&D partnership between the TMG Automotive company and the University of Coimbra, and which aimed to develop methods for reducing VOCs emissions from plasticized materials produced by the company, while maintaining other functional properties of interest (e.g. thermal stability and mechanical properties). The reduction of total VOCs emitted from a complete synthetic leather article produced by the company and/or from an individual layer of that same article was studied. The VOCs present in the samples studied were identified and quantified using the headspace solid-phase microextraction technique coupled with gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME/GC-MS).As mentioned, three methods were studied, consisting of: i) the incorporation of natural-based adsorbents, or adsorbents based on recycled materials, into the formulations of the synthetic leather article/individual layer; ii) the prior processing of an additive used in the formulations of the samples studied; and iii) the replacement of this additive with alternative, effective and ecofriendly additives with lower VOC emissions. These alternative additives were synthesized and characterized as part of this master's thesis.Considering the results obtained and the experimental conditions tested, it was possible to conclude that replacing the additive with greener alternatives was the most promising method, since it allowed a considerable reduction in total VOCs emitted by the individual layer tested, while maintaining other functional properties of interest. Furthermore, it is hoped that the results obtained for the synthetic leather articles can be further improved if the production method for the additive formulations is optimized.The results obtained within the scope of this Master's Thesis have contributed to the development of the DeVOC project and constitute a working basis for the TMG Automotive company to explore new methods for reducing VOCs emitted from the plasticized textile materials produced and marketed by the company.