Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Talita Angelica dos
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Márcia Aparecida da Silva Spinacé
id UFBC_eec06b7effa6ccb04a1ba702ec6af030
oai_identifier_str oai:BDTD:122048
network_acronym_str UFBC
network_name_str Repositório Institucional da UFABC
repository_id_str
spelling Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacterianaCELULOSE BACTERIANAAMIDO TERMOPLÁSTICOBIOCOMPÓSITOSBIODEGRADAÇÃOBACTERIAL CELLULOSETHERMOPLASTIC STARCHBIOCOMPOSITESBIODEGRADATIONPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABCOrientadora: Profa. Dra. Márcia Aparecida da Silva SpinacéTese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, Santo André, 2020.A substituição parcial de polímeros convencionais em aplicações de baixa vida útil por polímeros biodegradáveis é vantajosa, devido ao seu menor período de degradação. Dentre os polímeros biodegradáveis, destaca-se o amido, por seu baixo custo e abundância na natureza, e a celulose bacteriana (CB) devido à sua alta cristalinidade, pureza química e boa resistência à tração. O amido é constituído pelos polissacarídeos amilose e amilopectina, e pode ser transformado em amido termoplástico (TPS) que possui propriedades semelhantes aos termoplásticos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi à obtenção e a caracterização de biocompósitos de TPS e CB. O TPS foi obtido do amido da batata e do amido de milho por extrusão e moldagem por compressão, usando diferentes teores de glicerol, água e ácido cítrico como plastificantes. Os biocompósitos foram obtidos no formato de painel "sanduíche", por moldagem por compressão, usando os filmes de TPS como matriz e os filmes de CB como fase dispersa. Os amidos, a CB, os TPS e os biocompósitos foram caracterizados por meio de análises térmicas, morfológicas, químicas e mecânicas. A CB, o TPS e o biocompósito que apresentou melhores propriedades mecânicas foram submetidos aos ensaios de biodegradação em solo compostado, por liberação de dióxido de carbono (CO2), envelhecimento higrotérmico e análise de estabilidade ao ambiente. Os ensaios de tração mostraram que o TPS proveniente do milho plastificado com 20% (m/m) de glicerol, 20% (m/m) de água e 0,6% (m/m) de ácido cítrico apresentou maior valor de tensão máxima (5,22 MPa). O biocompósito usando o TPS do milho (20% de água e 20% (m/m) de glicerol) e a água como agente de acoplamento apresentou o maior valor de tensão máxima (13,87 MPa). O ensaio de biodegradação em solo compostado mostrou que 90% da biodegradação do biocompósito ocorreu em 70 dias; o ensaio de biodegradação por liberação de CO2 mostrou que a biodegradação completa ocorre em períodos superiores a 120 dias. O envelhecimento higrotérmico mostrou que o TPS se dissolve em água em 26 dias e que a CB não degrada e absorve água por um período de 126 dias. Após 326 dias de análise de estabilidade ao ambiente a CB, TPS e biocompósito não apresentaram degradação visual, o que indica que podem ser utilizados neste período. O biocompósito estudado apresenta propriedades desejáveis para utilização na área de embalagens descartáveis ou de baixa vida útil, para produtos de higiene ou alimentos secos.Partial replacement of conventional polymers in applications with a short life span by biodegradable polymers is advantageous due to their shorter degradation period. Among the biodegradable polymers, starch stands out for its low cost and abundance in nature, and bacterial cellulose (BC) due to its high crystallinity, chemical purity and good tensile strength. Starch consists of the polysaccharides amylose and amylopectin, and can be transformed into thermoplastic starch (TPS) which has properties similar to thermoplastics. Therefore, the objective of this work was to obtain and characterize TPS and BC biocomposites. TPS was obtained from potato starch and corn starch by extrusion and compression molding, using different proportions of glycerol, water and citric acid as plasticizers. The biocomposites were obtained in the "sandwich" panel format, by compression molding, using TPS films as a matrix and BC films as a dispersed phase. Starches, BC, TPS and biocomposites were characterized by thermal, morphological, chemical and mechanical analysis. BC, TPS and the biocomposite that showed better mechanical properties were submitted to biodegradation tests in composted soil, by release of carbon dioxide (CO2), hygrothermal aging and analysis of stability to the environment. The tensile tests showed that TPS from plasticized corn with 20% (w/w) glycerol, 20% (w/w) water and 0.6% (w/w) citric acid showed the highest tension value maximum (5.22 MPa). The biocomposite using corn TPS (20% water and 20% (w/w) glycerol) and water as a coupling agent showed the highest maximum stress value (13.87 MPa). The biodegradation test in composted soil showed that 90% of the biodegradation of the biocomposite occurred in 70 days; the CO2 release biodegradation test showed that complete biodegradation occurs in periods greater than 120 days. Hygrothermal aging showed that TPS dissolves in water in 26 days and that BC does not degrade and absorbs water for a period of 126 days. After 326 days of environmental stability analysis, BC, TPS and biocomposite did not present visual degradation, which indicates that they can be used in this period. The studied biocomposite has desirable properties for use in the area of disposable or short-life packaging for hygiene products or dry foods.Spinacé, Márcia Aparecida da SilvaCarastan, Danilo JustinoFelisberti, Maria IsabelMoraes, Mariana Agostini deFerreira, Mathilde Julienne Gisele ChampeauSantos, Talita Angelica dos2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf207 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048&midiaext=79051http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048&midiaext=79050Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122048porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-24T11:13:24Zoai:BDTD:122048Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-24T11:13:24Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
dc.title.none.fl_str_mv Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
title Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
spellingShingle Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
Santos, Talita Angelica dos
CELULOSE BACTERIANA
AMIDO TERMOPLÁSTICO
BIOCOMPÓSITOS
BIODEGRADAÇÃO
BACTERIAL CELLULOSE
THERMOPLASTIC STARCH
BIOCOMPOSITES
BIODEGRADATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
title_short Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
title_full Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
title_fullStr Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
title_full_unstemmed Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
title_sort Biocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose bacteriana
author Santos, Talita Angelica dos
author_facet Santos, Talita Angelica dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Spinacé, Márcia Aparecida da Silva
Carastan, Danilo Justino
Felisberti, Maria Isabel
Moraes, Mariana Agostini de
Ferreira, Mathilde Julienne Gisele Champeau
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Talita Angelica dos
dc.subject.por.fl_str_mv CELULOSE BACTERIANA
AMIDO TERMOPLÁSTICO
BIOCOMPÓSITOS
BIODEGRADAÇÃO
BACTERIAL CELLULOSE
THERMOPLASTIC STARCH
BIOCOMPOSITES
BIODEGRADATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
topic CELULOSE BACTERIANA
AMIDO TERMOPLÁSTICO
BIOCOMPÓSITOS
BIODEGRADAÇÃO
BACTERIAL CELLULOSE
THERMOPLASTIC STARCH
BIOCOMPOSITES
BIODEGRADATION
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS - UFABC
description Orientadora: Profa. Dra. Márcia Aparecida da Silva Spinacé
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048
url http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048&midiaext=79051
http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122048&midiaext=79050
Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122048
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
207 f. : il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFABC
instname:Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron:UFABC
instname_str Universidade Federal do ABC (UFABC)
instacron_str UFABC
institution UFABC
reponame_str Repositório Institucional da UFABC
collection Repositório Institucional da UFABC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1801502106802192384

Registros relacionados