Estudos do efeito da pressão e incorporação de fibras de cana-de-açúcar nas propriedades do PHB
Abstract
Resumo: Entre outras propriedades interessantes, o PHB (poli(hidróxibutirato)) possui baixa viscosidade, o que é um atrativo para aplicações industriais. Muitas tentativas de melhorar as propriedades do PHB incluem o uso de diferentes condições de processamento e uso de diferentes blendas com outros polímeros biodegradáveis, incluindo a incorporação de diferentes tipos de fibras.O Brasil é abundante em fibras de origem natural, o que contribui para a geração de resíduos, dentre eles o bagaço de cana de açúcar, quando não utilizado adequadamente. Limitados trabalhos em compósitos biodegradáveis são conduzidos no país usando PHB e bagaço de cana de açúcar. Da mesma forma, somente poucos trabalhos reportam o efeito da pressão na estrutura e propriedades dos polímeros, efeitos importantes na formulação de compósitos. Desta forma, o propósito do presente trabalho é o estudo do efeito da pressão e incorporação de bagaço de cana de açúcar (em várias proporções) sem e com tratamento de superfície, na estrutura e propriedades de PHB, produzido no país.O PHB industrial chamado "Biocycle" produzido pela empresa Serrana S/A foi utilizado no presente estudo. A amostra de PHB foi submetida à diferentes pressões (0 to 10 tons) em uma prensa hidráulica, para a geração de laminados e compósitos. Os materiais resultantes foram caracterizados por métodos térmicos (TG/DSC), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-X, microscopia ótica (MO), microscopia de força atômica (AFM), microscopiaeletrônica de varredura (SEM), análise termo-dinâmico mecânica (DMTA) e ensaios de tração. Os resultados obtidos indicam que a pressão e incorporação de fibras melhoram a estrutura e propriedades do PHB, tornando o biopolímero mais útil e na fabricação de compósitos biodegradáveis em geral. Abstract: PHB (poly(hydroxybutyrate)) has many attractive properties such as low viscosity, which is attractive for its use in industrial applications. Several attempts made to improve the properties of PHB include use of rotors with different processing conditions for mixing and use of different strains and sources blending with other biodegradable polymers and even incorporation of different types of fibers.Brazil has abundant resource for natural fibers, which contribute to the generation of wastes such as sugarcane bagasse, if not properly utilized. Very limited work has been done in the country on biodegradable composites, using such resources including the use of PHB and sugarcane bagasse even for composites. Also, only limited work is reported on the effect of pressure on the structure and properties of polymers, which are mostly concerned with composites. Therefore, the purpose of this work is to study the effect of pressure and incorporation of sugarcane bagasse (various proportions) before and after surface treatment, on the structure and properties of the PHB produced in the country.Industrial PHB called "Biocycle" produced by Serrana S.A is used in the present study. It was then subjected to different pressures (0 to 10 tons) in a hydraulic press to obtain the laminates.The resultant materials were characterized by thermal methods (TG/DSC), infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), dinanomechanical analysis (DMA) and tensile properties, including stress-strain curves. The results obtained in this study indicate that both pressure and the incorporation of fibers improve structure and properties of PHB to make it more useful biopolymer in general and to prepare biodegradable composites in particular.
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- Teses & Dissertações [10011]