Desenvolvimento de materiais biodegradáveis contendo casca de aveia e polpa peletizada cítrica produzidos por extrusão e injeção termoplástica

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dc.contributor.advisorYamashita, Fábio
dc.contributor.authorSilva, Samuel Camilo da
dc.contributor.bancaBeluci, Natália de Camargo Lima
dc.contributor.bancaOliveira, André Luiz Martinez de
dc.contributor.bancaMarim, Beatriz Marjorie
dc.contributor.bancaOliveira, Suzana Mali de
dc.coverage.extent135 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-09-01T12:34:29Z
dc.date.available2026-09-01T12:34:29Z
dc.date.issued2025-09-19
dc.description.abstractResumo: O uso de polímeros derivados de fontes fósseis é amplamente difundido em diversos setores, mas sua baixa biodegradabilidade resulta na geração de grandes volumes de resíduos. Nesse contexto, biopolímeros renováveis e biodegradáveis, como o poli(butileno succinato) (PBS), têm sido investigados como alternativas sustentáveis, embora ainda apresentem elevado custo e limitações de desempenho. A incorporação de fibras naturais (FN) provenientes de resíduos agroindustriais, como a polpa cítrica (PC) e a casca de aveia (CA), surge como estratégia para reduzir custos, aumentar a biodegradabilidade e agregar valor a subprodutos de baixo aproveitamento econômico. Neste estudo, foram produzidas blendas injetadas de PBS e amido, nas quais o amido foi progressivamente substituído por diferentes concentrações de PC e CA (0–56% m/m). Os resultados mostraram que o aumento da fração de FN reduziu a resistência à tração e o alongamento na ruptura, devido às interações interfaciais limitadas com o PBS. Por outro lado, observou-se redução significativa no encolhimento pós-injeção (de 1,56% para 0,70% na CA e 0,84% na PC), evidenciando efeito de preenchimento e melhora na estabilidade dimensional. As formulações com maiores teores de FN apresentaram menor densidade (1,28 g/cm³ para CA e 1,32 g/cm³ para PC), atribuída à ausência de amido, que favorece maior coesão na matriz. Ensaios de biodegradação em solo indicaram mineralização superior a 50% após 150 dias, atendendo aos critérios da OECD 301B. A PC apresentou degradação mais acelerada, provavelmente devido à presença de pectina e polissacarídeos solúveis que intensificam a atividade microbiana. Esses resultados demonstram o potencial de PC e CA como reforços naturais em blendas biodegradáveis, ampliando suas aplicações em materiais sustentáveis
dc.description.abstractother1Abstract: The use of polymers derived from fossil resources is widespread across multiple sectors, but their low biodegradability generates significant amounts of waste. In this context, renewable and biodegradable biopolymers, such as poly(butylene succinate) (PBS), have been investigated as sustainable alternatives, although they still present high costs and performance limitations. The incorporation of natural fibers (NF) from agro-industrial residues, such as citrus pulp (CP) and oat hulls (OH), emerges as a strategy to reduce costs, enhance biodegradability, and add value to low-utilization by-products. In this study, injection-molded PBS–starch blends were prepared, with starch progressively replaced by different concentrations of CP and OH (0–56% w/w). Results showed that increasing NF content decreased both tensile strength and elongation at break, due to limited interfacial interactions with PBS. Conversely, significant shrinkage reduction was observed after injection molding (from 1.56% to 0.70% for OH and 0.84% for CP), indicating a filler effect and improved dimensional stability. Formulations with higher NF contents exhibited lower densities (1.28 g/cm³ for OH and 1.32 g/cm³ for CP), attributed to the absence of starch, which promotes matrix cohesion. Soil biodegradation tests indicated mineralization above 50% after 150 days, meeting OECD 301B criteria. CP degraded more rapidly, likely due to the presence of pectin and soluble polysaccharides that enhance microbial activity. These results demonstrate the potential of CP and OH as natural reinforcements in biodegradable blends, expanding their applications in sustainable materials
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19864
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCA - Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos
dc.subjectPolibutileno succinato
dc.subjectAmido
dc.subjectBiodegradação
dc.subjectFibras naturais
dc.subjectSubprodutos
dc.subjectBiopolímeros renováveis
dc.subjectPolímero biodegradável
dc.subjectBlendas biodegradáveis
dc.subjectPolpa cítrica
dc.subjectCasca de aveia
dc.subject.capesCiências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.subject.cnpqCiências Agrárias - Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.subject.keywordsPoly (butylene succinate)
dc.subject.keywordsStarch
dc.subject.keywordsBiodegradation
dc.subject.keywordsNatural fibers
dc.subject.keywordsProducts
dc.subject.keywordsRenewable biopolymers
dc.subject.keywordsBiodegradable polymer
dc.subject.keywordsPolybutylene succinate
dc.subject.keywordsCitrus pulp
dc.subject.keywordsOat hulls
dc.titleDesenvolvimento de materiais biodegradáveis contendo casca de aveia e polpa peletizada cítrica produzidos por extrusão e injeção termoplástica
dc.title.alternativeDevelopment of biodegradable materials containing oat hulls and pelletized citrus pulp produced by extrusion and thermoplastic injection
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Agrárias

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