Desenvolvimento de revestimentos para embalagens celulósicas baseados em amido modificado e celulose microfibrilada

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Scheffer, Mayara
• Orientador(a): Sydney, Alessandra Cristine Novak
• Banca de defesa: Sydney, Alessandra Cristine Novak , Carvalho, Benjamim de Melo , Fernandes, Luciano , Rodrigues, Sabrina Ávila
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Ponta Grossa
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Revestimento em papel; Embalagens de papel; Celulose; Amido; Nanocompósitos (Materiais); Paper coatings; Paper containers; Cellulose; Starch; Nanocomposites (Materials)
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30068

O uso do papel em embalagens alimentícias apresenta-se como alternativa ao uso extensivo de plástico. Devido ao caráter hidrofílico e poroso da celulose, revestimentos de polímeros sintéticos são comumente aplicados para proporcionar melhores propriedades mecânicas e de barreira às embalagens de papel. Neste contexto, revestimentos baseados em uma combinação de biopolímeros e nanomateriais têm sido estudados em função de sua biodegradabilidade, ampla disponibilidade, não toxicidade e capacidade de aprimorar as características de superfície do papel. Assim, o objetivo deste trabalho foi elaborar um revestimento composto por uma matriz polimérica constituída de amido modificado (fosfato de diamido hidroxipropilado - HDSP) e glicerol (GLY), tendo a celulose microfibrilada (MFC) como agente de reforço, e aplica-lo em amostras de papel Kraft. Um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) foi empregado no planejamento dos experimentos visando estudar o impacto das variáveis de controle (%MFC, %GLY e %HDSP) nas variáveis de resposta – viscosidade da suspensão, resistência à tração, permeabilidade à óleos e gorduras e homogeneidade do revestimento. Após a coleta de dados, a Análise de Variância (ANOVA) e a Metodologia da Superfície de Resposta (MSR) foram utilizadas como ferramentas estatísticas para analisar o comportamento das respostas frente às variações nas composições dos ensaios. Embora os dados experimentais não tenham apresentado adequação ao modelo proposto, pois apresentaram R2 inferior à 0,85, foi possível observar que, independente da composição, (i) as suspensões apresentaram comportamento de fluido pseudoplástico; (ii) teores elevados de HDSP combinados com teores intermediários de MFC apresentaram resultados adequados de viscosidade e refletiram em elevada resistência à óleos e gorduras (número kit acima de 8) e numa maior uniformidade dos revestimentos; (iii) e gramaturas inferiores à 20 g/m2 produzem melhores resultados de resistência à tração e piores resultados nas propriedades de barreira. Ao final da pesquisa, foram produzidos papéis Kraft revestidos com suspensões baseadas em nanocompósitos de amido modificado e celulose microfibrilada com elevado potencial para aplicação como embalagens. O revestimento produzido no Ensaio 8 apresentou o maior destaque, uma vez que apresentou a maior resistência contra óleos e gorduras (número kit = 12) e excelente resultado de homogeneidade, sendo recomendado para embalagens de alimentos para consumo rápido com elevado teor de gorduras.