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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79008
Tipo: | Tese |
Título: | Uso de amêndoas de manga no desenvolvimento de filmes e compósitos |
Autor(es): | Ribeiro, Hálisson Lucas |
Orientador: | Azeredo, Henriette Monteiro Cordeiro de |
Palavras-chave em português: | Bioplástico;Material biodegradável;Delineamento experimental;Resíduo agrícola;Esterificação |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Data do documento: | 2024 |
Citação: | RIBEIRO, Hálisson Lucas. Uso de amêndoas de manga no desenvolvimento de filmes e compósitos. 2024. 105 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil - Recursos Hídricos) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2024. |
Resumo: | Em resposta à crise ambiental causada pelo acúmulo de plásticos à base de petróleo, torna-se imperativo desenvolver materiais biodegradáveis como alternativas viáveis. O amido surge como uma opção para a fabricação de bioplásticos. Neste contexto, subprodutos industriais como a amêndoa de manga representam uma alternativa para a criação de novos materiais. Para competir com polímeros tradicionais, é crucial aprimorar suas propriedades e expandir a produção. Neste estudo, investigamos a modificação química de amido de milho (AM) e amido da amêndoa de manga (AAM) por meio da esterificação com anidrido maleico, utilizando filmes obtidos via casting. A viabilidade dos compósitos de farinha de amêndoa de manga (FAM) foi avaliada usando um delineamento composto central com três variáveis: concentração de glicerol, temperatura de processamento e proporção de FAM. A adição de anidrido maleico promoveu uma redução da viscosidade das soluções filmogênicas dos filmes de amido a partir da menor concentração avaliada. Essa mudança se deve a uma provável hidrólise das cadeias dos amidos e isso se reflete no desempenho dos materiais. A modificação química melhorou a resistência à tração, o módulo de elasticidade e reduziu a solubilidade em água. Todos os filmes apresentaram uma propriedade de barreira à luz ultravioleta, mantendo uma transparência superior a 95%. Para os compósitos de FAM e AM, foram obtidos diversos materiais com características distintas. A resistência à tração variou entre 0,67 e 9,53 MPa. Os resultados obtidos permitiram identificar que os parâmetros avaliados possuem impacto significativo nos compósitos obtidos, permitindo a obtenção de modelos que descrevam as propriedades de resistência à tração, alongamento na ruptura, módulo de elasticidade, perda de matéria solúvel, componentes a* e b* do CIELAB e barreira UVA. Este trabalho contribui para o avanço no desenvolvimento de materiais de embalagem biodegradáveis e sustentáveis, em linha com os esforços globais para a substituição de plásticos derivados do petróleo e a mitigação dos impactos ambientais associados ao descarte inadequado de polímeros sintéticos. |
Abstract: | In response to the environmental crisis caused by the accumulation of petroleum-based plastics, it is imperative to develop biodegradable materials as viable alternatives. Starch stands out due to its biodegradability and availability, emerging as a promising candidate for the production of bioplastics. In this context, industrial by-products such as mango kernel represent a valuable source for the creation of these new materials. However, for these bioplastics to effectively compete with traditional polymers, it is crucial to enhance their properties and expand their production. In this study, we investigate the chemical modification of corn starch (CS) and starch extracted from mango kernel (MKS) through esterification with maleic anhydride using films obtained via casting. The feasibility of producing non-purified mango kernel flour (MKF) composites was evaluated using a central composite design with three variables: glycerol concentration, processing temperature, and MKF proportion. The addition of maleic anhydride, even at the lowest concentration evaluated (1%), reduced the viscosity of the starch film solutions. This change in the rheological parameters of the filmogenic solutions is due to a probable hydrolysis of the starch chains, and this effect is reflected in the performance of the materials. Chemical modification improved the films' tensile strength, modulus of elasticity, and reduced water solubility. All films exhibited a barrier property to ultraviolet light, maintaining a transparency above 95%. For the MKF and CS composites, various materials were obtained with distinct characteristics. The tensile strength varied between 0.67 and 9.53 MPa. The results obtained allowed us to identify that the evaluated parameters have a significant impact on the composites obtained. This allows for the development of models that describe the properties of tensile strength, elongation at break, modulus of elasticity, loss of soluble matter, a* and b* components of CIELAB, and UVA barrier. This work contributes to the advancement in the development of biodegradable and sustainable packaging materials, in line with global efforts to replace petroleum-derived plastics and mitigate the environmental impacts associated with the improper disposal of synthetic polymers. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79008 |
ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0001-6096-1135 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/0242593864035591 |
ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-9295-4682 |
Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/8516223928904348 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | DEQ - Teses defendidas na UFC |
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