Estudo de novos compósitos termoplásticos para a produção de cápsulas

• Autor(a) principal: Oliveira,Sandra Catarina Bastos de
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/10677
• topic: Engenharia química; Compósitos termoplásticos; Polímeros biodegradáveis; Produtos naturais; Cortiça; Moldagem por injecção

O presente trabalho teve por objetivo o estudo e desenvolvimento de novos materiais, de base polimérica, para a concepção de cápsulas, produzidas por moldação por injeção na unidade industrial RARO da Amorim & Irmãos, que são coladas no topo das rolhas de cortiça. A estratégia utilizada incidiu no estudo de materiais, alternativos do poliestireno, de maior valor acrescentado procurando potenciar quer o valor decorativo das cápsulas, quer diminuir o impacto ambiental das mesmas, através do estudo e desenvolvimento de materiais de origem natural e biodegradáveis. Foi igualmente considerado o aproveitamento de sub-produtos provenientes da cortiça para a incorporação no seio destes materiais. Inicialmente, procedeu-se a uma análise ao estado da arte sobre: (i) os materiais plásticos utilizados em embalagens alimentares, (ii) o processo de moldação por injeção, (iii) os materiais naturais/biodegradáveis, (iv) o valor da cortiça e por fim (v) os novos materiais para cápsulas. Para a produção de cápsulas de elevado valor decorativo foram testados o poli(tereftalato de etileno glicol) e o poli(metacrilato de metilo) (PMMA) para imitação de cápsulas de vidro e um compósito de poliamida (PA) para imitação de cápsulas de metal. Deste estudo selecionou-se o PMMA com vista à imitação do vidro e o compósito de PA para imitação de cápsulas de metal. Para o desenvolvimento de cápsulas de origem natural e biodegradáveis, os materiais estudados foram os seguintes: poli(ácido láctico) (PLA); PLA/cortiça; PLA/poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) e PLA/PBAT/cortiça. As cápsulas produzidas com estes materiais foram caracterizadas através de testes de absorção ao álcool e à água bem como por análise dinâmica-mecânica (DMA). Seguidamente otimizou-se a formulação dos compósitos com cortiça e realizaram-se todos os ensaios incluídos no protocolo interno da A&I, i.e. testes de colagem, resistência térmica, resistência ao álcool, resistência mecânica, compatibilidade alimentar (testes de migração) e análise sensorial. Por fim foram ainda realizados ensaios de estampagem. O presente projeto permitiu: (i) a validação interna de um novo material compósito 100% natural, PLA/cortiça, pronto a ser lançado no mercado; (ii) o desenvolvimento de um material biodegradável PLA/PBAT como alternativa às cápsulas de poliestireno e (iii) o aumento do leque de materiais produzidos por moldação por injeção para a produção de novas cápsulas com elevado caracter decorativo.