Sustainable advances in the polymer injection industry:

technologies and green materials

Authors

• Ana Clara Souto de Souza Universidade Federal Juiz de Fora
• Lia Paletta Benatti Universidade Federal Juiz de Fora
• André Carvalho Mol Silva Universidade Federal Juiz de Fora
• Artur Caron Mottin Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
• Maria Julia Ribeiro Gomes Universidade Federal de Juiz de Fora

DOI:

https://doi.org/10.36704/transverso.v1i17.10253

Keywords:

polymers, sustainability, polymer injection, hybrid molds, technological innovation

Abstract

The article addresses sustainable strategies in polymer injection, emphasizing its essential role in society and the environmental impacts, such as greenhouse gas emissions and persistent waste. Biodegradable polymers, biopolymers, and green polymers are presented as alternatives that reduce dependence on fossil resources, minimize environmental impacts, and integrate into natural cycles. The study highlights the importance of sustainable design, careful material selection, process optimization, and implementation of environmental management systems, such as NBR ISO 14001. The development of hybrid molds, combining metallic components and 3D-printed modules, is exemplified by the “Shift-In Mold,” enabling modularity, customization, component reuse, and waste reduction. Integrating advanced technologies, renewable materials, and environmental management strengthens polymer circularity, aligning industrial efficiency, innovation, and socio-environmental responsibility. These approaches demonstrate how the polymer industry can balance productivity with sustainability and support the transition to a more circular economy.

References

5 vantagens surpreendentes dos polímeros biodegradáveis. Eco Biopolímetros, 2025. Disponível em: https://www.ecobiopolimeros.com.br/2024/02/5-vantagens-surpreendentes-dos-polimeros-biodegradaveis-para-o-meio-ambiente. Acesso em: 3 set. 2025.

ANDRADY, A. L.; NEAL, M. A. Applications and societal benefits of plastics. Philosophical Transactions of the Royal Society. Biological Sciences, v. 364, n. 1526, p. 1977–1984, 27 jul. 2009. Disponível em: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2873019/. Acesso em 12 fev. 2025.

ARAÚJO, B. A. et al. A aplicação de polímeros biodegradáveis como uma alternativa sustentável. Research, Society and Development, v. 10, n. 9, p. e49010918248–e49010918248, 31 jul. 2021.

ARIFIN, M. A.; PRANOTO, H. Determination of process parameter for injection molding : a review. Jurnal Rekayasa Mesin, [s. l.], v. 15, n. 3, p. 1513–1523, 2024. Disponível em: https://rekayasamesin.ub.ac.id/index.php/rm/article/view/1758. Acesso em: 8 fev. 2025.

BORTOLATTO, R. Desenvolvimento de materiais biodegradáveis contendo amido e casca de soja (Glycine max (L.)) produzidos por injeção termoplástica. 2021. 109 f. Tese (Doutorado em Ciências de Alimentos) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2021. Disponível em: https://bdtd.ibict.br/vufind/Record/UEL_3322f188a1dbc99dbcf634141b897f0a. Acesso em: 12 fev. 2025.

BIOPOLÍMETROS, polímeros biodegradáveis, bioplástico e polímeros verdes. 2024. Profissão Biotec, 2025. Disponível em: https://profissaobiotec.com.br/biopolimeros-polimeros-biodegradaveis-bioplastico-e-polimeros-verde. Acesso em: 3 set. 2025.

CANEVAROLO JR, S. V. Ciência dos Polímeros – Um texto básico para tecnólogos e engenheiros. 2ª ed. São Paulo: Artliber, 2002.

CHANDA, M. Plastics technology handbook. 5. ed. Boca Raton: CRC, 2018.

COSTA, A. C. P. Análise da substituição de polímeros convencionais por polímeros biodegradáveis: um estudo de caso. 2013. 63 f. Dissertação (Graduação em Engenharia de Produção) – Centro Universitário Eurípides de Marília, Marília, 2013. Disponível em: https://aberto.univem.edu.br/bitstream/handle/11077/1035/Ana%20Carolina%20Perini%20 Costa.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 19 fev. 2025.

COSTA, R.; PAIXÃO, S.; FIGUEIREDO, J. P.; FERREIRA, A. Microplásticos e os danos para a saúde humana. In: DESOUZART, Gustavo; RIBEIRO, Ana. In: 3RD INTERNATIONAL CONGRESS OF HEALTH AND WELL-BEING INTERVENTION – HEALTH, WELL-BEING AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT (ICHWBI 2023), 2023. Resumos […]. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/380466528_Book_of_Abstracts_of_the_3rd_International_Congress_of_Health_and_Well-Being_Intervention_-_Health_Well-being_and_Sustainable_Development_ICHWBI_2023. Acesso em: 29 set. 2025.

EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. ISO 14000: gestão ambiental. 2001. Disponível em: https://www.cnpma.embrapa.br/projetos/prod_int/iso_14000.html. Acesso em: 12 fev. 2025.

FERNANDES, A. de F. et al. Supply chain e o impacto da impressora 3D. 2014, 82 f. Trabalho final de disciplina (MBA em Engenharia e Gestão de Manufatura e Manutenção) – Escola Politécnica da USP, São Paulo, 2014. Disponível em: https://brasscom.org.br/wp-content/uploads/2017/08/estudos-associados_impressora_usp.pdf. Acesso em: 2 fev. 2025.

FERREIRA, J.; MATEUS, A. Studies of rapid soft tooling with conformal cooling channels for plastic injection moulding. Journal of Materials Processing Technology, v. 142, n. 2, p. 508–516, 2003. Disponível em: https://doi.org/10.1016/s0924-0136(03)00650-2.

FISCHER, M. et al. The Concept of Sustainable Development. Sustainable Business, p. 17–27, jan. 2023.

FOGGIATTO, J. A.; AHRENS, C. H.; SALMORIA, G. V.; PIRES, A. T. N. Moldes de ABS construídos pelo processo de modelagem por fusão e deposição para injeção de PP e PEBD. Polímeros, v. 14, n. 5, p. 349–353, 2004. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0104-14282004000500013.

FORLIN, F. J.; FARIA, J. de A. F. Considerações sobre a reciclagem de embalagens plásticas. Polímeros, v. 12, n. 1, p. 1–10, 2002. Disponível em: https://www.scielo.br/j/po/a/YNNvN9nLDV8rS5ffJp9rF4Q/. Acesso em: 21 fev. 2025.

FOW MOLD. Partes de un molde de inyección de plástico. 25 de fevereiro de 2023. Disponível em: https://imolde.com/partes-de-moldes-de-inyeccion-de-plastico/. Acesso em: 01 out 2025.

GIL, Antônio Carlos Gil. Como elaborar projetos de pesquisa. São Paulo: Atlas, 2002.

KAUR, R.; PATHAK, L.; VYAS, P. Biobased polymers of plant and microbial origin and their applications - a review. Biotechnol Sustain Mater, v. 1, n. 1, 10 out. 2024.

LI. W.C.; TSE. H.F.; FOK L. Plastic waste in the marine environment: a review of sources, occurrence and effects. Science of The Total Environment, v. 566–567, p. 333-349, 2016.

LOPES, J. Como funciona uma máquina injetora de plástico?. Automata do Brasil, 2020. Disponível em: https://www.automataweb.com.br/como-funciona-uma-maquinainjetora-de-plastico/. Acesso em: 12 fev. 2025.

LOPES, M.; TAMANINI, C.; WILTGEN, F.; CRUZ, F. A importância das simulações na manufatura aditiva de moldes mecânicos. Revista Mundi Engenharia - Tecnologia e Gestão, v. 7, n. 1, p. 396-01–396-24, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.21575/25254782rmetg2022vol7n11782.

MAGALHÃES, L. C. dos S.; MUNIZ, F. R.; AZEVEDO, A. A. de. Análise sobre as causas que impactam na disponibilidade do molde de injeção plástica: um estudo de caso. Brazilian Journal of Production Engineering, v. 8, n. 6, p. 44–57, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.47456/bjpe.v8i6.38876.

MARTINS, G. R.; RODRIGUES, E. J. da R.; TAVARES, M. I. B. Revisão da literatura sobre os eventos de degradação e adsorção em microplásticos primários e secundários. Conjecturas, v. 23, n. 1, p. 368-390, 2023. DOI: 10.53660/CONJ-1923-2Q10A. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/368843600_Revisao_da_literatura_sobre_os_eve ntos_de_degradacao_e_adsorcao_em_microplasticos_primarios_e_secundarios_Literature _review_on_degradation_and_adsorption_events_in_primary_and_secondary_microplastics. Acesso em: 22 jan. 2025.

MAURO, C.; BORBA, C. A influência da sustentabilidade no processo de design de produto. Anais do Ensus 2008, Florianópolis, 2008. DOI: https://doi.org/10.29183/2596-237x. Disponível em: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/221945. Acesso em: 17 jan. 2025.

OLIVEIRA, O. J. de; SERRA, J. R. Benefícios e dificuldades da gestão ambiental com base na ISO 14001 em empresas industriais de São Paulo. Production, v. 20, n. 3, p. 429–438, mar. 2010. Disponível em: https://www.scielo.br/j/prod/a/ysMnqSGcRTQFdkPHcLr7byL. Acesso em: 30 jan. 2025.

QUAIS perspectivas para o mercado do plástico no segmento automotivo?. Knauf Industries, 2025. Disponível em: https://knaufautomotive.com/pt-br/quais-sao-as-perspectivas-para-o-mercado-do-plastico. Acesso em: 01 set. 2025.

TELES, J. J. da S. Sustentabilidade e economia circular: o desafio do plástico. 2020, 123 f. Dissertação (Mestrado em Administração Público-Privada) – Universidade de Coimbra, Coimbra, 2020. Disponível em: http://hdl.handle.net/10316/92729. Acesso em: 9 jan. 2025.

VASSALLO, C.; ROCHMAN, A.; REFALO, P. The impact of polymer selection and recycling on the sustainability of injection moulded parts. Proceedings of 27th CIRP Life Cycle Engineering (LCE) Conference, v. 90, n. 4, p. 504-509, 2020. DOI: 10.1016/j.procir.2020.01.118. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/343488524_The_impact_of_polymer_selection_ and_recycling_on_the_sustainability_of_injection_moulded_parts. Acesso em: 8 jan. 2025.

VIANA, F. L. E. Indústria: Indústria de Produtos Plásticos. Caderno Setorial Etene, Fortaleza, n. 296, 2023. Disponível em: https://www.bnb.gov.br/s482-dspace/handle/123456789/1843. Acesso em: 3 set. 2025.

YUSOFF, A. I. M.; TURAN, F. M.; ADANAN, N. Q. A. Optimising plastic injection moulding: integrating sustainability and process parameters. Research Square, ago. 2024. DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-4820100/v1. Disponível em: https://www.researchsquare.com/article/rs-4820100/v1. Acesso em: 10 fev. 2025.

License

Copyright (c) 2025 TRANSVERSO

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Aviso de Direito Autoral Creative Commons

O tipo de licença utilizado nessa revista é CC BY. Essa licença permite que outras pessoas distribuam, remixem, adaptem e desenvolvam seu trabalho, mesmo comercialmente, desde que sejam creditadas pela criação original. Essa é a licença mais flexível oferecida. Recomendado para máxima disseminação e uso de materiais licenciados.

The type of license used in this magazine is CC BY. This license allows others to distribute, remix, adapt and develop their work, even commercially, as long as they are credited for the original creation. This is the most flexible license offered. Recommended for maximum dissemination and use of licensed materials.