Obtenção e avaliação de materiais biodegradáveis a partir de blendas de amido da semente da jaca (artocarpus heterophyllus lam.) e celulose de fibra de sisal (agave sisalana perrine)

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dc.contributor.advisorSantos, Arnaud Victor dos
dc.contributor.authorCastro, Fabiana da Silva
dc.contributor.refereeMatos, Jivaldo do Rosário
dc.contributor.refereeSouza Neta, Lourdes Cardoso de
dc.date.accessioned2024-06-04T19:05:17Z
dc.date.available2024-06-04T19:05:17Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractO impacto ambiental causado pela geração de resíduos sólidos produzidos a partir de materiais não biodegradáveis e as dificuldades de reciclagem têm incentivado a busca de materiais alternativos. Os amidos, juntamente com celulose de fibras vegetais, surgem como opções de destaque para produção de filmes. A presente pesquisa objetivou obter blenda polimérica de amido de semente de jaca, glicerol e celulose de fibra de sisal, visando a caracterização e avaliação à preparação de filmes finos para embalagens. O amido foi extraído mediante a lavagem do fruto em água corrente, deixado em banho de imersão, decantado, re-suspendido e seco na estuda de circulação de ar. A blenda polimérica foi obtida a partir de soluções filmogênica de polpa de celulose de fibra de sisal em diferentes proporções m/m (2%, 4%, 6%, 8%, 10%) com 30% m/m do glicerol (agente plastificante) em relação a massa seca do amido. O amido e as blendas, obtidas pelos métodos descritos, foram caracterizados por Espectroscopia de Absorção Molecular na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR-ATR), Análise Térmica (TG/DTG e DTA), Difratometria de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e, posterior medidas realizadas quanto a espessura, solubilidade em água e ácido, permeabilidade ao vapor de água, biodegradação e propriedades mecânicas, para as blendas. Os filmes poliméricos de amido tiveram uma espessura média entre 93 e 113 μm e aqueles obtidos com diferentes percentuais de celulose apresentaram uma solubilidade em meio aquoso menor do que em solução de ácido clorídrico 0,2 mol L-1, após 24 h. A permeabilidade a vapores de água foi praticamente constante para todos os filmes e a biodegradação total do material ocorreu em torno de 8 dias. Os filmes incorporados com a celulose de fibra de sisal, sem tratamento, apresentaram melhores resultados do que os tratados com NaOH 10% e H2SO4 65% para os ensaios de tensão de força máxima, deformação de ruptura e módulo de elasticidade. Os espectros FTIR dos filmes de amido são similares entre si diferindo na intensidade de absorção do grupo OH com a variação da concentração da celulose. Foi verificado por TG/DTG e DTA que a adição da celulose polimérica tratada aumentou a temperatura inicial de degradação térmica dos biofilmes. Este aumento da celulose incorporada promoveu também um maior índice de cristalinidade, comprovado por DRX. A MEV sugere que o amido apresenta na forma de grânulos lisos e arredondados e diferenças entre as superfícies da celulose de fibra de sisal após o tratamento. Todos os resultados apontam para viabilidade em potencial dos filmes poliméricos serem aplicados na fabricação de sacolas para embalar produtos de superfície seca, substituindo produção dos não biodegradáveis.
dc.description.abstract2The environmental impact caused by the generation of solid waste produced from non-biodegradable materials and the difficulties of recycling have encouraged the search for alternative materials. Starches, along with vegetable fiber cellulose, appear as prominent options for film production. This research aimed to obtain polymeric blend of jackfruit starch, glycerol and sisal fiber cellulose, aiming at the characterization and evaluation of the preparation of thin films for packaging.The starch was extracted by washing the fruit under running water, left in an immersion bath, decanted, resuspended and dried in the air circulation study.The polymer blend was obtained from filmogenic solutions of sisal fiber cellulose pulp in different proportions m / m (2%, 4%, 6%, 8%, 10%) with 30% w / w of the glycerol (agent plasticizer) in relation to the dry mass of the starch. Starch and blends, obtained by the described methods, were characterized by Molecular Absorption Spectroscopy in the Infrared Region with Fourier Transform (FTIR-ATR), Thermal Analysis (TG / DTG and DTA), X-Ray Diffractometry (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and, later measurements taken regarding thickness, solubility in water and acid, permeability to water vapor, biodegradation and mechanical properties, for blends. The polymeric starch films had an average thickness between 93 and 113 μm and those obtained with different percentages of cellulose showed a lower solubility in aqueous medium than in 0.2 mol L-1 hydrochloric acid solution, after 24 h. The permeability to water vapors was practically constant for all films and the total biodegradation of the material occurred around 8 days. Films incorporated with sisal fiber cellulose, without treatment, showed better results than those treated with NaOH 10% and H2SO4 65% for the tests of maximum force tension, rupture deformation and modulus of elasticity. The FTIR spectra of the starch films are similar to each other, differing in the absorption intensity of the OH group with the variation of the cellulose concentration. It was verified by TG / DTG and DTA that the addition of the treated polymeric cellulose increased the initial temperature of the thermal degradation of the biofilms. This increase in incorporated cellulose also promoted a higher index of crystallinity, confirmed by XRD. SEM suggests that starch presents in the form of smooth and rounded granules and differences between the surfaces of the sisal fiber cellulose after treatment. All results point to the potential viability of polymeric films to be applied in the manufacture of bags for packaging dry surface products, replacing the production of non-biodegradable ones.
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.citationCASTRO, Fabiana da Silva. Obtenção e avaliação de materiais biodegradáveis a partir de blendas de amido da semente da jaca (artocarpus heterophyllus lam.) e celulose de fibra de sisal (agave sisalana perrine). Orientador: Arnaud Victor dos Santos. 2020. 162f. Dissertação (Mestrado Acadêmico). Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências Exatas e da Terra. Programa de Pós-Graduação em Química Aplicada – PGQA. Campus I. 2020.
dc.identifier.urihttps://saberaberto.uneb.br/handle/20.500.11896/5475
dc.identifier2.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9701084660796119
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade do Estado da Bahia
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química Aplicada
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.rights2Attribution 3.0 Brazilen
dc.subject.keywordsAmido
dc.subject.keywordscelulose
dc.subject.keywordsfilmes biodegradáveis
dc.titleObtenção e avaliação de materiais biodegradáveis a partir de blendas de amido da semente da jaca (artocarpus heterophyllus lam.) e celulose de fibra de sisal (agave sisalana perrine)
dc.title.alternativeObtaining and evaluating biodegradable materials from blends of jackfruit seed starch (artocarpus heterophyllus lam.) and sisal fiber cellulose (agave sisalana perrine)
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesis
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