Desenvolvimento de materiais biodegradáveis contendo amido e casca de soja (Glycine max (L.)) produzidos por injeção termoplástica
Data
2021-06-21
Autores
Bortolatto, Rubiane
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Editor
Universidade Estadual de Londrina
Resumo
Resumo: Tendo em vista a importância de se desenvolver materiais biodegradáveis para substituir os produzidos com plásticos convencionais, e o fato de a casca de soja ser um resíduo agroindustrial abundante no Brasil e no mundo, com potencial para uso em larga escala, o objetivo deste trabalho foi estudar o uso de casca de soja moída (CS) e fibras de celulose extraídas da casca de soja (FC) na composição de materiais de amido termoplástico (ATp) e de ATp + álcool polivinílico (PVA). Foram desenvolvidas 20 formulações e 2 controles, e os materiais foram produzidos por extrusão seguida de injeção termoplástica, para produção de corpos-de-prova rígidos. As formulações foram divididas em 5 grupos: ATp + CS (4 a 19%); ATp + 6% de PVA + CS (4 a 19%); ATp + FC (4 a 19%); ATp + 6% de PVA + FC (4 a 19%). A formulação dos materiais controles foram de ATp e ATp + 6% de PVA. A casca de soja e as fibras de celulose foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os corpos-de-prova foram analisados por FTIR, ensaios mecânicos, perda de massa em água e variação dimensional após injeção. A adição de CS ao amido termoplástico não diminuiu a processabilidade do material. Teores de FC acima de 10% dificultaram a injeção do material, deixando-o quebradiço. O uso de PVA nas formulações melhorou o acabamento dos corpos-de-prova. Tanto a FC quanto a CS reduziram a capacidade de alongamento dos materiais em relação aos seus controles, e a formulação contendo ATp + 6% PVA + 19% FC apresentou a mais baixa capacidade de alongamento (39,8%), 74,9% menor que o controle e a mais alta resistência à tração (3,9 MPa), 22% maior que o controle. Tanto a CS quanto a FC diminuíram a variação dimensional dos materiais quando comparado com os controles, e quanto maior a concentração menor a variação. Materiais contendo PVA apresentaram maior estabilidade dimensional, principalmente com teores mais altos (15 e 19%) de CS ou FC. A adição de CS e FC aumentou a rigidez dos materiais em relação aos controles. ACS apresentou efeito reforçador nos materiais nas concentrações entre 8% e 15%, e a FC, na concentração de 11%, e a FC associada ao PVA, nas concentrações de 11% e 19%. A casca de soja não diminuiu a processabilidade dos materiais produzidos com ATp e ATp + PVA,além de não precisar de tratamento prévio como as fibras de celulose. Desta forma, os materiais biodegradáveis rígidos de amido termoplástico contendo casca de soja moída têm um excelente potencial para serem produzidos por extrusão e injeção termoplástica em escala comercial.
Descrição
Palavras-chave
Extrusão, Álcool polivinílico, Fibra de celulose