Estudo e desenvolvimento de amido termoplástico com diferentes ácidos orgânicos

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Luan Mendonça
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais; Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais; Brasil; CEFET-MG
• Palavras-chave em Português: Extrusão; Ácido cítrico; Ácido tartárico; Amido - propriedades mecânicas
• Link de acesso: https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/773

O amido é um polímero natural que pertence à classe dos polímeros biodegradáveis. Além disso, está amplamente disponível e tem boa relação custo-benefício, o que o torna um candidato atraente para substituir polímeros de base fóssil. A adição de plastificantes é necessária para processar o amido, resultando na formação de amido termoplástico (TPS). O amido termoplástico é considerado um material biodegradável e sua produção envolve modificações nas interações intramoleculares e intermoleculares. No entanto, suas propriedades mecânicas ainda são consideradas insuficientes para ampla aplicabilidade. Como resultado, extensas pesquisas têm se concentrado na modificação química desse material por meio de reações químicas utilizando ácidos orgânicos naturais ou derivados de vias metabólicas, visando obter um material com melhores propriedades físicas, químicas e mecânicas. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados fécula de mandioca comercial, glicerina e diferentes tipos de ácidos orgânicos para o processo de extrusão reativa. As amostras foram preparadas utilizando 30% m/m de glicerina, teores de 1%, 3%, 7% e 15% m/m de ácido cítrico, ácido tartárico e ácido succínico. Todas as amostras foram submetidas às análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaio mecânico de tração, índice de fluidez (MFI) e difratômetro de raios X (DRX). Os resultados obtidos pela análise de espectroscopia na região do infravermelho sugerem que houve esterificação no material processado e formação de novas ligações entre as cadeias, além de elucidar uma proporcionalidade relativa entre a esterificação com os respectivos percentuais de ácidos adicionados. Observou-se uma relação de proporcionalidade entre o percentual do ácido adicionado e a fluidez do material processado, corroborando a hipótese da fragmentação da cadeia do amido. Os ensaios mecânicos mostraram uma maior resistência à tração e diminuição da deformação da maioria dos materiais modificados, o que pode estar vinculado às características das moléculas de cada ácido estudado. Observou-se uma diminuição na cristalinidade nos materiais processados com os respectivos ácidos, além da modificação da cristalinidade quando comparados com o amido de mandioca em pó. Através dos resultados obtidos neste trabalho, têm-se a possibilidade de utilização do processamento de extrusão reativa para modificação do amido, além de possibilitar uma análise qualitativa dos materiais obtidos provenientes de cada ácido e suas respectivas características.