Biocompósitos de poli (ácido lático) e bagaço de mandioca produzidos por injeção termoplástica

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dataload.collectionmapped01 - Doutorado - Ciência de Alimentospt_BR
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dc.contributor.advisorYamashita, Fábio [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorCarvalho, Fabíola Azanha dept_BR
dc.contributor.bancaOliveira, Suzana Mali dept_BR
dc.contributor.bancaOliveira, André L. M. dept_BR
dc.contributor.bancaCarvalho, Gizilene Maria dept_BR
dc.contributor.bancaScapim, Mônica Regina da Silvapt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T13:11:19Z
dc.date.available2024-05-01T13:11:19Z
dc.date.created2019.00pt_BR
dc.date.defesa27.09.2019pt_BR
dc.description.abstractResumo: O objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar materiais biodegradáveis produzidos por injeção termoplástica e aplicá-los no setor agrícola, com o intuito de contribuir com a preservação do meio ambiente, reduzindo o consumo dos plásticos convencionais Foram desenvolvidos materiais biodegradáveis por injeção termoplástica a partir de compósitos de bagaço de mandioca (BM), um resíduo do processamento da mandioca que normalmente ou é descartado em terrenos próximos às fecularias ou utilizado na alimentação animal, e poli (ácido lático) (PLA), um polímero biodegradável obtido a partir de fontes renováveis, em diferentes proporções BM/ PLA ( a ,75 kg de BM + glicerol (3/ 7 glicerol/ BM m/m)/ 1kg O BM apresentou elevado percentual de amido (52,6%) e de fibras (31,9%), com 25,4% de celulose, que é uma característica interessante para ser utilizado como reforço Para a produção dos compósitos foram testados dois tipos de PLA (REVODE® 21 e 11) e os compósitos apresentaram boa processabilidade mesmo com elevado teor de BM O aumento do teor de BM nos compósitos produziu materiais mais densos, mais estáveis dimensionalmente e com aparência de material reciclado Por outro lado, a solubilidade aumentou, a resistência mecânica e a estabilidade térmica diminuíram Devido à maior solubilidade, menor resistência mecânica e estabilidade térmica, os compósitos com PLA 21 foram selecionados para estudos de biodegradabilidade e produção de tubetes Amostras dos tubetes de PLA 21 foram enterradas em solo simulado e a biodegradação foi avaliada após 9 e 18 dias As amostras com maior teor de BM apresentaram biodegradação mais intensa, com maior perda de massa (43%), aumento de fissuras e colônias microbianas e alterações estruturais no material O teor de fósforo do solo simulado com as amostras com BM aumentou após 18 dias, provavelmente devido à ação microbiana que liberou fósforo imobilizado, e observou-se uma redução do teor de carbono orgânico e matéria orgânica que foram utilizados como nutrientes pelos microrganismos Tubetes biodegradáveis de PLA 21/BM foram produzidos por injeção termoplástica para serem utilizados no plantio de mudas de ciclo curto e ciclo longo em viveiro As mudas selecionadas foram de tomate (Solanum lycopersicum L) e de jangadeiro (Heliocarpus popayanensis), que se desenvolveram muito bem nos tubetes biodegradáveis de PLA puro Estes tubetes não apresentaram deformações ao longo do tempo e as mudas produzidas apresentaram qualidade similar ao tubete convencional, porém o PLA é um polímero com custo mais elevado e se decompõe em cerca de 24 meses, dependendo das condições ambientais, o que torna inviável seu uso no campo, mas não nos viveiros A adição do BM ao PLA, além de reduzir custos e agregar valor à um resíduo agroindustrial, reduz o tempo de decomposição do PLA no solo e as mudas poderiam ser plantadas sem a remoção do recipiente, reduzindo o uso de plásticos convencionais na agriculturapt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The objective of this work was to develop and characterize biodegradable materials produced by thermoplastic injection and apply them in the agricultural sector, in order to contribute to the preservation of the environment, reducing the consumption of conventional plastics Biodegradable materials by thermoplastic injection have been developed from cassava bagasse (CB) composites, a waste from cassava processing that is usually either disposed of on land near the industry or used for animal feed, and poly (lactic acid) (PLA), a biodegradable polymer obtained from renewable sources, in different CB / PLA ratios ( to 75 kg CB + glycerol (3/7 glycerol / CB w/w) / 1kg CB showed a high percentage of starch (526%) and fiber (319%), with 254% cellulose, which is an interesting feature to be used as reinforcement For the production of composites, two types of PLA (REVODE® 21 and 11) were tested and the composites presented good processability even with high CB content Increasing CB content in the composites produced denser, more dimensionally stable materials with the appearance of recycled material On the other hand, solubility increased, mechanical strength and thermal stability decreased Due to their higher solubility, lower mechanical strength, and thermal stability, PLA 21 composites were selected for biodegradability studies and tubes production Samples of PLA 21 tubes were buried in simulated soil, and biodegradation was evaluated after 9 and 18 days Samples with higher CB content showed more intense biodegradation, with greater mass loss (43%), increased fissures and microbial colonies, and structural changes in the material The phosphorus content in the simulated soil with CB samples increased after 18 days, probably due to the microbial action that released immobilized phosphorus, and there was a reduction in the organic carbon and organic matter content that were used as nutrients by the microorganisms PLA 21/CB biodegradable tubes were produced by thermoplastic injection to be used for planting short and long cycle seedlings in nursery The seedlings selected were tomato (Solanum lycopersicum L) and raft (Heliocarpus popayanensis), which developed very well in pure PLA biodegradable tubes These tubes showed no deformation over time, and the seedlings produced were of similar quality to the conventional tubes, but PLA is a higher cost polymer and decomposes in about 24 months, depending on environmental conditions, which makes its use impracticable in the field, but not in the nurseries The addition of CB to the PLA, besides reducing costs and adding value to an agro-industrial residue, reduces PLA decomposition time in the soil, and seedlings could be planted without removal of the container, reducing the use of conventional plastics in agriculturept_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Ciência de Alimentos) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentospt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/11210
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameCiência de Alimentospt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Agráriaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência de Alimentospt_BR
dc.subjectPolímeros biodegradáveispt_BR
dc.subjectResíduos agroindustriaispt_BR
dc.subjectBiodegradaçãopt_BR
dc.subjectBiodegradable polymerspt_BR
dc.subjectAgroindustrial wastespt_BR
dc.subjectBiodegradationpt_BR
dc.titleBiocompósitos de poli (ácido lático) e bagaço de mandioca produzidos por injeção termoplásticapt_BR
dc.typeTesept_BR

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