Blendas de amido termoplástico e PBAT processadas com auxílio da pulverização por cisalhamento no estado sólido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Henrique Solowej Medeiros
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11953
Resumo: The use of biodegradable materials arise as a potential alternative for reducing environmental polution. For being found in abundance, low cost, biodegradable and provided from renewable source, starch has been a material of growing researches. Due to its low mechanical properties, high moisture absorption and recrystallization after storage, its use is limited. In this work, thermoplastic starch (TPS) blends with biodegradable polyester Poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) were produced assisted by Solid-State Shear Pulverization (SSSP). The starch was plasticized in the presence of glycerol (25 starch wt%) and water (10 wt%) and processed under various PBAT contents (50, 60, 70 and 80 wt% of TPS). After blending, films were obtained by extrusion. The films were then evaluated for their processability, such as feeding, material handling, visual aspect and water absorption. Their thermomechanical properties were also evaluated by Dynamical-Mechanical Thermal Analysis (DMTA) and tensile strength. Its crystallinity and retrogradation were measured by X-Ray Diffraction (XRD) and its morphology observed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Polarized Optical Microscopy (POM). The SSSP processing step presented greater processability and material handling, with a better visual aspect. For high content starch blends (70 and 80 wt%), techniques showed similar mechanical properties, such as tensile strength, and water absorption. For low starch content (50 and 60wt%), materials produced by conventional extrusion presented higher mechanical properties, such as elongation, and lower water absorption. Both materials showed increased crystallinity over time. It was possible to observe native starch granules in both techniques’ steps, indicating low plasticizing degree.
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In this work, thermoplastic starch (TPS) blends with biodegradable polyester Poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) were produced assisted by Solid-State Shear Pulverization (SSSP). The starch was plasticized in the presence of glycerol (25 starch wt%) and water (10 wt%) and processed under various PBAT contents (50, 60, 70 and 80 wt% of TPS). After blending, films were obtained by extrusion. The films were then evaluated for their processability, such as feeding, material handling, visual aspect and water absorption. Their thermomechanical properties were also evaluated by Dynamical-Mechanical Thermal Analysis (DMTA) and tensile strength. Its crystallinity and retrogradation were measured by X-Ray Diffraction (XRD) and its morphology observed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Polarized Optical Microscopy (POM). The SSSP processing step presented greater processability and material handling, with a better visual aspect. For high content starch blends (70 and 80 wt%), techniques showed similar mechanical properties, such as tensile strength, and water absorption. For low starch content (50 and 60wt%), materials produced by conventional extrusion presented higher mechanical properties, such as elongation, and lower water absorption. Both materials showed increased crystallinity over time. It was possible to observe native starch granules in both techniques’ steps, indicating low plasticizing degree.O uso de materiais biodegradáveis surge como uma promissora alternativa para a diminuição da poluição ambiental. Por ser encontrado em abundância na natureza, possuir baixo custo, ser biodegradável e proveniente de fonte renovável, o amido tem sido um material de crescente estudo. Devido às baixas propriedades mecânicas, alta absorção de umidade e recristalização após armazenagem, o uso de amido termoplástico é limitado. Blendas de amido termoplástico e Poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) foram produzidas com auxílio da Pulverização por Cisalhamento no Estado Sólido (S³P). O amido foi plastificado (TPS) na presença de glicerol (25%, em massa de amido) e água (10%, em massa do total), e processado em diversas composições com PBAT (50, 60, 70 e 80% em massa total de TPS). Posteriormente, foram obtidos filmes através de extrusão plana. Os filmes foram avaliados por sua processabilidade, manuseio, aspecto visual e absorção de umidade. Suas propriedades termomecânicas foram avaliadas através de ensaio de tração e análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA). Sua cristalinidade e retrogradação foram avaliadas por difração de raios-X (DRX) e sua morfologia através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por microscópio óptico de luz polarizada (MOLP). A rota de processamento com S³P apresentou maior processabilidade e manuseio dos materiais, aliado à um melhor aspecto visual. Para altas quantidades de amido (70 e 80%, em massa total), as técnicas apresentaram resultados de propriedade mecânica e absorção de umidade semelhantes. Para baixas quantidades (50 e 60%, em massa total), os materiais produzidos por extrusão apresentaram propriedades mecânicas superiores, tais como, alongamento na ruptura e resistência à tração, e menor absorção de umidade. Ambos materiais apresentaram aumento de cristalinidade com o tempo. Foi possível observar também, a presença de grânulos nativos de amido, indicando baixa plastificação em ambas as técnicas.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessAmido termoplásticoPBATS3PBlendaBiodegradávelThermoplastic starchSSSPBlendBiodegradableENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICABlendas de amido termoplástico e PBAT processadas com auxílio da pulverização por cisalhamento no estado sólidoProcessing of thermoplastic starch and PBAT blends assisted by solid-state shear pulverizationinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisfcfd8644-306a-47ee-890d-b6b3c0c8d672reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALHenrique Solowej Medeiros Lopes - Dissertação.pdfHenrique Solowej Medeiros Lopes - Dissertação.pdfDissertação de mestradoapplication/pdf15454328https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/1/Henrique%20Solowej%20Medeiros%20Lopes%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf2ac124bd2ad0cef60ae491962fe7e881MD51BCO carta comprovante autoarquivamento.pdfBCO carta comprovante autoarquivamento.pdfBCO Carta Comprovante assinada pelo orientadorapplication/pdf586092https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/2/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf9cd944e7b8faa49e1c80ca7c5a402aedMD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTHenrique Solowej Medeiros Lopes - Dissertação.pdf.txtHenrique Solowej Medeiros Lopes - Dissertação.pdf.txtExtracted texttext/plain133448https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/4/Henrique%20Solowej%20Medeiros%20Lopes%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt4452ce9800701bcfab7e3312cfe862e0MD54BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.txtBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.txtExtracted texttext/plain1512https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/6/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf.txtf6a8cd63d30d4296b70ca45f55f13c6aMD56THUMBNAILHenrique Solowej Medeiros Lopes - Dissertação.pdf.jpgHenrique Solowej Medeiros Lopes - Dissertação.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6377https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/5/Henrique%20Solowej%20Medeiros%20Lopes%20-%20Disserta%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg5013878aa19ffd9460871b2dcf5ab84dMD55BCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.jpgBCO carta comprovante autoarquivamento.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13507https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/11953/7/BCO%20carta%20comprovante%20autoarquivamento.pdf.jpg5ef1e78b66af005d6b5a4216e40c86bfMD57ufscar/119532023-09-18 18:31:45.221oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/11953Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:45Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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