Estudo das propriedades físico-mecânicas de compósitos à base de amido por termocompressão

• Autor(a) principal: Mattioda, Gustavo
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/235702
• topic: Polímeros biodegradáveis; Amido de mandioca; Fibras vegetais; Biodegradable polymers; Starch; Composites; Vegetable fibers

Materiais plásticos de origem fóssil são amplamente utilizados nos mais diversos tipos de aplicações, porém, a disposição incorreta aliada à baixa taxa de degradação, acarretam elevados volumes de resíduos no meio ambiente. Para reduzir esses problemas ambientais causados pelo descarte inapropriado de resíduos plásticos, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de produzir estruturas capazes de substituir materiais advindos de polímeros sintéticos. Dentre os polímeros estudados, destaca-se o amido que é de fonte renovável, biodegradável, não tóxico, de fácil obtenção e de custo acessível. Entretanto, a elevada hidrofilicidade e fragilidade do amido limitam sua aplicabilidade. A adição de plastificantes e resíduos ricos em fibras lignocelulósicas, como tortas advindas do processamento de óleos vegetais, cascas de frutas, casca de arroz e bagaço de cana são abordagens por vezes aplicadas para reverter estes problemas, dando origem aos chamados compósitos. Portanto, o objetivo deste trabalho foi reunir e explorar publicações na área de biocompósitos à base de amido de mandioca reforçados com fibras vegetais provenientes de diferentes fontes de resíduos agroindustriais, verificando similaridades ou diferenças entre esses estudos, e avaliando quais compósitos apresentam maiores potenciais para utilização em escala comercial. Cabe ressaltar que a farinha do arroz quebrado, apesar de não apresentar elevado conteúdo de fibras, também foi incorporada no estudo, visto que este subproduto apresenta elevado teor de amido e é amplamente produzido no Rio Grande do Sul. Com a finalidade de relacionar estudos comparáveis, foram selecionados apenas trabalhos que utilizaram o processo de termocompressão na preparação dos materiais. Dados relacionados às propriedades físicas e mecânicas, como espessura, densidade, capacidade de absorção de água, tensão e elongação na ruptura nos ensaios de tração e flexão e ângulo de contato, foram analisados estatisticamente via Análise de Matriz de Correlação e Análise de Componentes Principais. Apesar das dificuldades encontradas na comparação dos estudos, verificou-se que a densidade dos compósitos e suas propriedades mecânicas estão mais relacionadas ao tipo de resíduo utilizado e sua compatibilidade com a rede de amido formada. Também foi possível observar que a capacidade de absorção de água é fortemente influenciada pelo teor de resíduo incorporado à matriz polimérica, tendo em vista que um aumento nesse percentual promoveu redução significativa dessa propriedade. Além disso, dentre os resíduos elencados, o bagaço de malte e a fibra de coco forneceram os maiores valores de resistência à tração, e a casca de arroz os menores valores de absorção de água. Quanto aos compósitos formulados com amido puro, verificou-se que eles oferecem aplicabilidade muito limitada, visto que apresentam geralmente baixa resistência mecânica e altos valores de capacidade de absorção de água; suas características estão atreladas aos aditivos e método de preparação das amostras.