Caracterização de bioembalagens do tipo espuma obtidas com féculas de mandioca modificadas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Steagal, Amanda
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Embalagens; Biodegradabilidade; Biopolímeros; Hidrofobicidade; Amido; Biodegradação ambiental; Interações hidrofóbicas e hidrofílicas
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/252243

O plástico está presente em todos os setores e atividades econômicas, sendo considerado um produto de valor agregado ao ciclo de extração de combustíveis fósseis do petróleo e gás. Atualmente, estima-se a sua produção em mais de 300 milhões de toneladas de produtos por ano, que por vezes, são desordenadamente descartados em locais indevidos, acarretando consequências desastrosas no ecossistema aquático e terrestre. O desenvolvimento de embalagens biodegradáveis feitas com biopolímeros tem se apresentado promissor, com viabilidade técnica e econômica aliado às questões de sustentabilidade e potencial de expansão. O crescente interesse pelos polímeros biodegradáveis, ou provenientes de fontes renováveis, significa a minimização de muitos problemas ambientais, principalmente pela redução de acúmulos de plásticos no ambiente. O presente estudo teve como objetivo caracterizar embalagem biodegradável tipo espuma à base de amido de mandioca modificado por oxidação, acetilação e Cross-Linking em diferentes combinações e compará-las com polímeros sintéticos quanto a molhabilidade, testes mecânicos e caracterização das superfícies. As diferentes formulações das embalagens foram obtidas variando as concentrações de amido. Isso resultou na produção de embalagens compostas exclusivamente por amido in natura (IN), amido oxidado (OX), amido acetilado (AC) e amido Cross-Linking (CL). Além disso, foram criadas amostras compostas por 50% de amido oxidado e 50% de amido in natura (OX-IN), 50% de amido acetilado e 50% de amido in natura (AC-IN) e 50% de amido Cross-Linking e 50% de amido in natura (CL-IN). O processo de termo-expansão foi realizado a uma temperatura média de 220 ºC e um tempo de 50 segundos. As amostras foram testadas quanto a sua coloração e aparência, ângulo de contato com a água, padrão de difração de raios X, caracterização estrutural da superfície com a microscopia de varredura e resistência à tensão e a flexibilidade. As amostras apresentaram variações na coloração e no brilho, dependendo do tipo de amido e das modificações aplicadas. A amostra OX resultou em amostras com uma coloração branca e fosca, com algumas rachaduras, enquanto a amostra IN manteve uma superfície lisa e brilhante com aspecto semelhante a testemunha EPS (Poliestireno Expandido). A amostra AC também apresentou coloração branca, com um brilho ligeiramente superior. Amostras com amido Cross-Linking (CL e CL-IN) exibiram uma aparência mais amarelada, com uma superfície lisa e brilhante. Todas as amostras apresentaram ângulos de contato inferiores a 90°, classificando-as como hidrofílicas. O ângulo de contato não diminuiu ao longo do ensaio, sugerindo que as amostras não absorvem facilmente a água. A amostra CL-IN teve o maior ângulo de contato inicial, enquanto a amostra IN registrou o menor ângulo. As amostras apresentaram estrutura de amido do tipo "B". A amostra AC-IN apresentou um ângulo de difração semelhante a testemunha EPS. A resistência à tensão variou amplamente, com a testemunha EPS sendo o mais resistente. A amostra AC-IN demonstrou uma resistência à tensão superior, enquanto a amostra OX-IN registrou o melhor desempenho na flexibilidade. Esses resultados têm implicações significativas para a produção de embalagens biodegradáveis como alternativas ao EPS. A aparência das amostras pode influenciar sua aceitação no mercado, enquanto a afinidade pela água e a estrutura de amido afetam suas propriedades físicas. As diferentes modificações químicas aplicadas ao amido podem proporcionar características específicas às amostras, como resistência e flexibilidade. Portanto, a escolha cuidadosa da formulação é fundamental para atender às necessidades específicas de aplicações e promover a sustentabilidade ambiental.