Filmes biodegradáveis de amido e poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) adicionados de surfatante e óleo de soja

Autor: Renata Paula Herrera Brandelero
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2010
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELUniversidade Estadual de LondrinaUEL.
Druh dokumentu: Doctoral Thesis
Popis: O poli(butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) é um copoliéster sintético biodegradável e por extrusão resulta em filmes com características semelhantes às de polietileno, porém os custos tornam o filme pouco competitivo. A elaboração de blenda de amido com PBAT pode resultar em filmes com características apropriadas para aplicações na área de alimentos, sendo o custo relativamente menor quanto maior a quantidade de amido compatibilizada com a resina sintética. Com a finalidade de melhorar a barreira ao vapor de água de filmes de amido pode-se aumentar as porções hidrofóbicas na matriz do filme pela adição de surfatante e óleo. O objetivo foi produzir por extrusão de sopro e caracterizar filmes com alto teor de amido elaborados a partir de blendas de amido+PBAT adicionados de surfatante e óleo de soja, bem como avaliar o efeito destas substâncias na permeabilidade ao vapor de água (PVA). Foram elaborados filmes com 50, 65 e 80 g de amido/100g de amido+PBAT adicionados de 0, 0,5, 1 e 2 % de tween 80 (massa de amido+PBAT) com ou sem óleo de soja, sendo adicionado nas concentrações de 0,5 ou 1 % (massa amido+PBAT). Filmes com 100% de amido ou 100% de PBAT serviram de controle. As isotermas de sorção, a PVA, as propriedades mecânicas, os coeficientes de solubilidade (β) e difusão (Dw) foram determinados. Os espectros de infravermelho e as micrografias foram obtidos. Os resultados evidenciaram que o PBAT reduziu a PVA dos filmes em comparação a dos filmes de amido, mas ainda foi alta em relação aos filmes de polietileno. A PVA dos filmes de amido+PBAT não variou com a concentração de amido porque os coeficientes de difusão diminuíram com o aumento da quantidade deste polímero na blenda O surfatante aumentou a PVA e coeficiente de difusão dos filmes. A presença de aglomerados em filmes com surfatante prejudicou a formação estrutural e as propriedades mecânicas. Os filmes de amido+PBAT adicionados de 0,5% de óleo e sem surfatante apresentaram menor PVA que filme de PBAT e os menores valores de β. Os filmes de amido+PBAT apresentaram baixo desempenho quanto à tração, porém quando adicionados de óleo soja aumentaram a resistência e apresentaram aumento de 7 vezes na elongação. O óleo de soja atuou como compatibilizante entre o amido e o PBAT aumentando a adesão interfacial entre os polímeros.
Poly(butylene adipate co-terephthalate) (PBAT) is a biodegradable synthetic copolyester. When formed by extrusion, it results in films with characteristics similar to polyethylene. However, due to its high costs, it is considered little competitive. The production of a blend of starch and PBAT can result in films with the appropriate characteristics for application in food area, with its cost being relatively lower the greater the amount of starch compatible with the PBAT. With the aim of improving the water vapor barrier in starch films, hydrophobic portions can be increased in the film matrix by adding surfactant and oil. The objective was to produce films by blow extrusion and characterize them with high level of starch produced from blends of starch+PBAT with added surfactant and soya oil, as well as evaluating the effect of these substances in water vapor permeability (PVA). Films were produced with 50, 65 and 80 g starch/100g starch+PBAT with the addition of 0, 0.5, 1 and 2 g tween 80 by 100g starch+PBAT with or without soya oil, added in concentrations of 0.5 or 1g by 100g starch+PBAT. Films with 100% starch or 100% PBAT were used as control. Sorption isotherms, PVA, mechanical properties, solubility (β) and diffusion (Dw) coefficients were determined. Infrared spectrums and micrography were obtained. Results showed that PBAT reduced PVA in films when compared to starch films. However, it was still elevated in relation to polyethylene films. PVA in starch+PBAT films did not vary with the concentration of starch since the diffusion coefficients lowered with the increase of this polymer in the blend. The surfactant increased PVA and diffusion coefficient in the films. The presence of agglomerates in films with surfactant harmed the structural formation and the mechanic properties. Starch+PBAT films with the addition of 0.5% oil and no surfactant presented lower PVA than PBAT films, and lower values of β. Starch+PBAT films presented low performance as for traction. However, when receiving the addition of soya oil, their resistance increased, presenting values 7-fold higher for elongation when compared to starch+PBAT films. Soya oil played the role of a compatibilizer between starch and PBAT, increasing interfacial adhesion between the polymers.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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