Desenvolvimento de materiais biodegradáveis utilizando coproduto e resíduo da agroindústria
Data
2026-08-14
Autores
Vieira, Carla Francisca de Sousa
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Resumo
O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar materiais biodegradáveis produzidos por injeção termoplástica, utilizando coprodutos e resíduos agroindustriais como insumos, a fim de reduzir o custo de produção desses materiais e o consumo de plásticos convencionais. Utilizaram-se como carga o resíduo da limpeza do trigo (RT), a fibra seca com solúveis (DFS) e a DFS recuperada a partir do cultivo de Pseudomonas aeruginosa, visando à produção de ramnolipídios (RLs). Os materiais biodegradáveis foram desenvolvidos a partir da mistura de poli (ácido lático) (PLA), amido e glicerol. Antes da produção dos materiais, foi realizada a caracterização da DFS, que apresentou densidade média de 0,36 g/cm³ e distribuição granulométrica relativamente homogênea. O teor de fibra bruta foi estimado em 12,9%, com fração lignocelulósica composta majoritariamente por hemicelulose (29,2%), seguida de celulose (12,8%) e lignina (4,3%). O teor de proteínas foi estimado em 18,0%, o de cinzas em 4,3% e o de lipídios em 7%. Quanto às propriedades funcionais, a DFS apresenta boa capacidade de absorção de água (IAA) (3,5 g/g), de absorção de óleo (IAO) (2,8 g/g), volume de intumescimento (8,5 mL/g) e solubilidade em água (19%). Essas características confirmam a natureza polar e hidrofílica da DFS e indicam potencial para aplicações em compósitos biodegradáveis de amido e PLA. Os testes iniciais demonstraram processamento adequado para as formulações com 12,25% e 24,5% de fibra natural. Houve redução na resistência à tração dos materiais com o aumento da quantidade de fibra adicionada. Nas formulações elaboradas com a DFS recuperada do cultivo de P. aeruginosa, a que continha maior quantidade de RLs apresentou menor resistência à tração. A incorporação de 12,25% de DFS resultou em um aumento de 12,4% no módulo de Young em relação ao controle. Também foram observadas alterações na cor e na absorção de água à medida que a quantidade de fibra na formulação aumentava. Em geral, a absorção de água dos materiais aumentou com a adição de fibra às formulações; no entanto, a capacidade de sorção de umidade apresentou redução em alguns casos, como na formulações RT25 e DFS50. Nas formulações elaboradas com a DFS recuperada do cultivo de P. aeruginosa, todas apresentaram redução na higroscopicidade, com aW < 0,9. As imagens da microestrutura indicaram aumento na quantidade de fissuras e de espaços vazios com a adição de fibra às formulações, o que pode ser responsável pela menor resistência à tração e pela maior absorção de água nos testes de imersão. As demais análises não demonstraram diferenças entre a formulação-base e as que continham fibras naturais. Os materiais biodegradáveis produzidos com fibras naturais provenientes da agroindústria apresentaram processabilidade compatível com as injetoras utilizadas em escala industrial e propriedades mecânicas adequadas a diversas aplicações, tais como tubetes biodegradáveis para a produção de mudas e embalagens descartáveis. Além disso, a incorporação de fibras contribui para reduzir os custos de produção desses materiais biodegradáveis, uma vez que seu custo é inferior ao dos polímeros biodegradáveis comerciais
Descrição
Palavras-chave
Resíduos agroindustriais, Compósitos biodegradáveis, Fibras naturais, Fibra seca com solúveis, Resíduo da limpeza do trigo, Polímeros biodegradáveis