Filmes poliméricos baseados em amido e lignossulfonatos: preparação, propriedades e avaliação da biodegradação

Abstract

Resumo: Este trabalho envolveu a obtenção de filmes poliméricos a partir de amido de milho e incorporação de lignina na forma de lignossulfonato. A motivação deste trabalho está relacionada à utilização do amido na obtenção de filmes devido ao seu potencial de biodegradação, além do aproveitamento de resíduos de lignossulfonatos provenientes da indústria de celulose e papel. Para a obtenção dos filmes foram utilizados lignossulfonatos em pó e foram realizadas diversas moldagens com variação do tipo e da proporção (1% a 4%) de lignossulfonato utilizado. Algumas análises foram realizadas nos filmes poliméricos para comparar propriedades térmicas por DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial), e propriedades de tração, em equipamento de DMTA (Análise Térmica Dinâmico-Mecânica). Neste estudo são destacadas as análises da biodegradação e da emissão dos gases liberados utilizando a técnica de Cromatografia Gasosa. De acordo com os resultados de DMTA, a maioria dos filmes poliméricos contendo lignossulfonatos apresentou resistência à tração inferior quando comparados aos filmes poliméricos sem lignossulfonatos (1,024 MPa). Porém, os filmes contendo lignossulfonato modificado com sódio (Vixil S) apresentaram maiores valores de resistência à tração quando comparado aos outros filmes contendo os lignossulfonatos utilizados (Vixil I e Vixil Tan). Nas análises térmicas foram notadas semelhanças entre os dois tipos principais de filmes poliméricos (amido; e amido com lignossulfonato), com alguns deslocamentos das temperaturas dos principais picos máximos dos filmes contendo lignossulfonato (4%, Vixil S). Na análise de biodegradabilidade foi verificado que os materiais são biodegradáveis e houve uma emissão maior de CO 2 e N 2 O das amostras dos filmes contendo 4% lignossulfonato do tipo Vixil S, em comparação com as amostras sem lignossulfonato. Palavras-chave: Filme polimérico, amido, lignossulfonato, DMTA, DSC, biodegradação. Polymeric Films Based on Starch and lignosulfonates: Preparation, Properties and Evaluation of BiodegradationAbstract: We obtained polymer films from corn starch with lignin incorporation as lignosulfonate. The motivation is the use of starch in obtaining films, due to their potential for biodegradation, and the use of lignosulfonate waste from the pulp and paper industry. To obtain films of lignosulfonates various powders of lignosulfonate were used, varying type and proportion (1% to 4%). Analyses were performed on polymer films to compare thermal properties by Differential Scanning Calorimetry, and tensile properties in Dynamic Mechanical Thermal Analysis, DMTA. We emphasize analyses of biodegradation and gas emission using gas chromatography. According to the results of DMTA, most polymeric films containing lignosulfonates showed lower tensile strength when compared to polymer films without lignosulfonates (1.024 MPa). However, the films containing lignosulfonate modified with sodium (Vixil S) showed higher tensile strength when compared to other films containing lignosulfonates (Vixil I and Vixi...

Utilização de Resíduos de Borra de Café e Serragem na Moldagem de Briquetes e Avaliação de Propriedades

“…Assim, pode-se concluir que a serragem tem maior efeito para melhorar as propriedades mecânicas dos briquetes moldados devido, provavelmente, à estrutura de pequenas fibras presentes na serragem de madeira. Sabe-se que as fibras de serragem são materiais lignocelulósicos, ou seja, possuem em sua composição lignina, celulose, polioses (mistura de açúcares), além de extrativos e cinzas de sais minerais [34]. A lignina é uma macromolécula tridimensional amorfa, que apresenta diversos grupos aromáticos e alifáticos, além de inúmeros anéis fenilpropânicos substituídos A lignina é a principal responsável pela resistência mecânica das plantas ao dobramento e impacto, além da celulose [35].…”

Thermomechanical Properties of Corn Starch Based Film Reinforced with Coffee Ground Waste as Renewable Resource

“…However, there was no great variation between the values found. An endothermic peak approximately at 140ºC can be associated with the melting of the crystalline structure of the polymer matrix 23 . It was probably caused by lignosulfonates addiction in cornstarch, which promoted a higher thermal stability, as both its crystalline melt and thermal decomposition values were higher.…”

Biodegradable Films and Starch Compositions with Other Materials

“…15 O amido de milho na sua forma nativa pode conter a proporção de 25% a 28% de amilose e 72 a 75% de amilopectina, e existe também o amido de milho ceroso (waxy), que pode apresentar até 100% de amilopectina. [16][17][18] Os amidos possuem caráter hidrofílico e seus filmes, geralmente, são quebradiços e apresentam baixa resistência mecânica, podendo limitar suas aplicações. 19 Para a formação de filmes, a estrutura semicristalina granular do amido deve ser rompida para transformação em um material termoplástico.…”

“…8,20 Além de serem utilizados por diversos segmentos da indústria, como a de alimentos, adesivos, agroquímica, cosmética, de papel, entre outras, o amido de milho pode ser comercializado na forma de embalagens poliméricas; e pesquisas estão sendo realizadas visando o aperfeiçoamento da produção e o desenvolvimento de compósitos, blendas e filmes poliméricos biodegradáveis. 3,5,10,11,18,[21][22][23] …”

“…6 Em vários estudos, dentre os plastificantes que possuem afinidade com os amidos podem ser citados os polióis, como o glicerol e o sorbitol. 10,11,18,[25][26][27] Segundo Mali; Grossmann; Yamashita (2010), além dos plastificantes, podem ser utilizados alguns tipos de aditivos, como pigmentos, aromatizantes, agentes antimicrobianos e antioxidantes, a fim de adicionar ou preservar algumas características desejadas para determinadas aplicações na produção de filmes de amido.…”