Materiais biodegradáveis produzidos por injeção termoplástica contendo poli (ácido lático) ou poli (succinato de butileno) e resíduos da moagem de trigo: palha e casca
Data
2024-08-14
Autores
Cantuária, Andressa Leidiane Azevedo
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Resumo
As embalagens desenvolvidas a partir de polímeros sintéticos de fontes não renováveis são amplamente utilizadas devido ao seu custo reduzido, simplicidade de processamento, ótimas características mecânicas e aplicabilidade elevada. Entretanto, quando descartadas indevidamente causam um grande impacto ambiental, pois não se degradam e geram os chamados “microplásticos”. Alternativas para um desenvolvimento sustentável aliado à preservação do meio ambiente envolve o uso de polímeros biodegradáveis para a obtenção de embalagens e materiais para diferentes aplicações que sejam eco amigáveis. O uso do amido (polímero renovável) na fabricação de embalagens biodegradáveis apresenta custo baixo, sendo uma opção para a substituição, ao menos parcial, dos polímeros sintéticos. As blendas de amido com polímeros biodegradáveis e reforçados com resíduos agroindustriais como os gerados na moagem de trigo (casca e palha) também podem ser vantajosas na obtenção de materiais com melhores propriedades. Este trabalho teve como objetivo desenvolver materiais biodegradáveis utilizando matérias-primas de baixo custo, abundantes e biodegradáveis, como a casca e palha do trigo, amido de milho, poliésteres biodegradáveis (PLA e PBS) e glicerol. O resíduo de trigo (RT) é rico em fibra (27,91%) sendo a principal fibra insolúvel, 46,48% de celulose em sua composição. Seis formulações com amido, poliésteres (PLA e PBS) e RT (20 e 40%) foram produzidos empregando a técnica de extrusão para produção dos pellets com perfil de temperatura de 100/110/110/90°C para mistura contendo PBS e 90/150/150/130°C com PLA em 40 rpm. Os peletes foram processados por injeção termoplástica com perfil de temperatura de 130/150/150°C, moldado em forma de ‘osso de cachorro’ (corpo de prova tipo IV). Os compósitos foram caracterizados quanto às suas propriedades morfológicas (MEV), estruturais (DR-X e FTIR-ATR), térmicas (TGA), mecânicas e físico-químicas. A MEV revelou melhor compatibilidade química nos compósitos contendo 20% de RT com PLA. A presença do RT nas formulações aumentou as zonas cristalinas dos compósitos na análise de DR-X e apresentou interações químicas em todas as formulações através da análise de FTIR-ATR. Uma maior estabilidade térmica foi observada através da análise TGA com a adição de 40% de RT nos compósitos de amido/PLA. Por outro lado, conforme o aumento do RT nas formulações, aumentou a perda de massa em água (até 41,907 % a mais) e reduziu a resistência a tração (0,860 à 0,858 MPa) e alongamento de ruptura (4,842 à 8,590 %) dos materiais. Já o módulo de elasticidade ou de Young indicou um melhor equilíbrio entre a matriz amido/PBS e RT (20 e 40%). Com o aumento do teor de RT, os compósitos apresentaram coloração mais escuras, com luminosidade (L*entre 32,664 a 39,166 e densidade 1,274 a 1,352 g cm-3. Esses materiais exibiram boa processabilidade, mesmo com alta porcentagem de RT. Isto representa um caminho promissor para o desenvolvimento e produção em larga escala de materiais mais baratos e biodegradáveis de forma ecologicamente correta.
Descrição
Palavras-chave
Resíduo agroindustrial, Biodegradável, Eco amigáveis, Polímeros, PBS, PLA, Moagem de trigo