Desenvolvimento de biocompósitos de poli(L-ácido láctico) (PLLA) com serragem de madeira

Abstract

RESUMOOs polímeros petroquímicos levam centenas anos para sofrerem decomposição, acarretando em acúmulo de resíduos nos lixões e aterros sanitários. Este impacto ambiental pode ser minimizado por meio do uso de polímeros biodegradáveis. Neste contexto, este trabalho buscou uma opção "ecologicamente amigável" para a substituição de polímeros sintéticos convencionais, por meio do estudo dos biocompósitos de poli(L -áci-do láctico) (PLLA) com a incorporação de resíduos de madeira (RM) e de aditivos, visando desenvolver novos compósitos. Assim, foram processados três diferentes tipos de amostras por extrusão, seguida de injeção, os biocompósitos de PLLA com adição de RM (PLLA/RM), com adição de um agente de acoplamento, o difenil-isocianato (MDI) denominadas de PLLA/RM/MDI e com adição ainda de um agente lubrificante, o Struktol® (s), denominadas de PLLA/RM/MDI/s, contendo de 0 a 40 % (m/m) de RM. As amostras foram caracterizadas por ensaio de resistência à tração, calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), absorção de água, densidade, teor de vazios e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As amostras PLLA/RM/MDI/s foram também avaliadas quanto à biodegradação em solo. Os resultados revelaram que as amostras com MDI apresentaram melhores propriedades mecânicas, menor taxa de absorção de água, sem perda da estabilidade térmica, sugerindo que o MDI tenha promovido melhoria da adesão interfacial. Observou-se início do processo de biodegradação das amostras após 5 meses em solo, evidenciado por alterações visuais, bem como nas análises de TGA e DSC, sendo que o aumento do teor de RM acelerou o processo. Palavras-chave: biocompósitos, PLLA, resíduos de madeira, MDI, Struktol® ABSTRACTThe petrochemical polymers take hundreds of years to decompose, resulting in accumulation of waste in dumps and landfills. The environmental impact can be minimized with the use of biodegradable polymers. In this context, this study sought an option "environmentally friendly" to replace conventional synthetic polymers through the study of biocomposites from poly(L -lactic acid) (PLLA) with the incorporation of wood waste (WW) and additives in order to develop new products. Thus, we processed three different types of samples by extrusion followed by injection of PLLA biocomposites with the addition of WW: (PLLA/WW) with addition of a coupling agent, the diphenyl isocyanate (MDI) called PLLA/WW/MDI and even with the addition of a lubricating agent, the Struktol® (s), called PLLA/WW/MDI/s containing from 0 to 40 %wt of WW. The samples were characterized by tensile strength test, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), water absorption, density, void content and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The samples PLLA/WW/MDI/s were also evaluated by biodegradation in soil. The results revealed that samples with MDI showed better mechanical properties,

Estudo comparativo entre PETG e PLA para Impressão 3D através de caracterização térmica, química e mecânica

“…[59] (1375 cm -1 a 1475 cm -1 ), às vibrações de flexão CH 3 . Na Região 4 são encontrados espectros classificados como o estiramento C-O-C [64][65][66][67][68]. A Região 5, por fim, apresenta uma banda em 867 cm-1 , que segundo CUIFFO et al [35] e KISTER et al [69] equivale à vibração C-COO, e outra em 775 cm -1 , contida no intervalo entre (733 e 756) cm -1 descrito por XU et al [70] como vibrações esqueléticas dos grupos metileno.…”

Biocomposites of PLA and Mango Seed Waste: Potential Material for Food Packaging and a Technological Alternative to Reduce Environmental Impact

“…Additionally, it is observed in Figure 6d that the maximum degradation rate was reached for PLA at T max around 340 °C, for the biocomposites of PLA/integument, T max was reached at around 334 °C, and for biocomposites PLA/kernel at 328 and 324 °C for PLA/integument/kernel (Figure 6f). In this manner, it can be assumed that the addition of mango residue caused a decrease in the biocomposites degradation temperatures, likely due to the presence of cellulose and lignin components, [ 79 ] which present lower thermal stability than the PLA matrix. Furthermore, with the increase in the lignocellulosic components' content in the samples, the more significant the decrease in the biocomposites' thermal stability, approaching the thermal behavior of the integument or kernel of the mango seed alone, shown in Figure 6.…”

Composites based on low-density polyethylene combined with PETcoated SBS paperboard shavings

“…This also occurs with poly (L-lactic acid) matrix composites reinforced by sawdust. Composites containing 40% sawdust showed 7% increase in density compared to pure poly (L lactic acid) [30]. This fact was expected because the density of wood sawdust (1.72 g.cm-3) was higher than that of poly (L-lactic acid) (1.25 g.cm-3) [30].…”

“…Composites containing 40% sawdust showed 7% increase in density compared to pure poly (L lactic acid) [30]. This fact was expected because the density of wood sawdust (1.72 g.cm-3) was higher than that of poly (L-lactic acid) (1.25 g.cm-3) [30]. The opposite trend was observed for composites of LDPE-Al reinforced with 10, 20 and 30% of fiberglass studied by Hidalgo-Salazar et al [31].…”