Estudo e desenvolvimento de amido termoplástico com diferentes ácidos orgânicos
| dc.contributor.advisor | Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira | |
| dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/5625112455084806 | |
| dc.contributor.author | Santos, Luan Mendonça | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/1201547111212969 | |
| dc.contributor.referee | Patrício, Patrícia Santiago de Oliveira | |
| dc.contributor.referee | Roa, Juan Pedro Bretas | |
| dc.contributor.referee | Souza, Ívina Paula de Souza | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-14T19:27:43Z | |
| dc.date.available | 2025-03-14T19:27:43Z | |
| dc.date.issued | 2024-10-06 | |
| dc.description.abstract | O amido é um polímero natural que pertence à classe dos polímeros biodegradáveis. Além disso, está amplamente disponível e tem boa relação custo-benefício, o que o torna um candidato atraente para substituir polímeros de base fóssil. A adição de plastificantes é necessária para processar o amido, resultando na formação de amido termoplástico (TPS). O amido termoplástico é considerado um material biodegradável e sua produção envolve modificações nas interações intramoleculares e intermoleculares. No entanto, suas propriedades mecânicas ainda são consideradas insuficientes para ampla aplicabilidade. Como resultado, extensas pesquisas têm se concentrado na modificação química desse material por meio de reações químicas utilizando ácidos orgânicos naturais ou derivados de vias metabólicas, visando obter um material com melhores propriedades físicas, químicas e mecânicas. Para o desenvolvimento deste trabalho, foram utilizados fécula de mandioca comercial, glicerina e diferentes tipos de ácidos orgânicos para o processo de extrusão reativa. As amostras foram preparadas utilizando 30% m/m de glicerina, teores de 1%, 3%, 7% e 15% m/m de ácido cítrico, ácido tartárico e ácido succínico. Todas as amostras foram submetidas às análises de espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), ensaio mecânico de tração, índice de fluidez (MFI) e difratômetro de raios X (DRX). Os resultados obtidos pela análise de espectroscopia na região do infravermelho sugerem que houve esterificação no material processado e formação de novas ligações entre as cadeias, além de elucidar uma proporcionalidade relativa entre a esterificação com os respectivos percentuais de ácidos adicionados. Observou-se uma relação de proporcionalidade entre o percentual do ácido adicionado e a fluidez do material processado, corroborando a hipótese da fragmentação da cadeia do amido. Os ensaios mecânicos mostraram uma maior resistência à tração e diminuição da deformação da maioria dos materiais modificados, o que pode estar vinculado às características das moléculas de cada ácido estudado. Observou-se uma diminuição na cristalinidade nos materiais processados com os respectivos ácidos, além da modificação da cristalinidade quando comparados com o amido de mandioca em pó. Através dos resultados obtidos neste trabalho, têm-se a possibilidade de utilização do processamento de extrusão reativa para modificação do amido, além de possibilitar uma análise qualitativa dos materiais obtidos provenientes de cada ácido e suas respectivas características. | |
| dc.description.abstractother | Starch is a natural polymer within the class of biodegradable polymers. Furthermore, it is widely available and cost-effective, making it an attractive candidate to replace fossil-based polymers. The addition of plasticizers is necessary to process starch, resulting in the formation of thermoplastic starch (TPS). Thermoplastic starch is considered a biodegradable material and its production involves modifications in intramolecular and intermolecular interactions. However, its mechanical properties are still considered insufficient for wide applicability. As a result, extensive research has focused on the chemical modification of this material through chemical reactions using natural organic acids or those derived from metabolic pathways, aiming to obtain a material with better physical, chemical and mechanical properties For the development of this work, commercial cassava starch, glycerin, and different types of organic acids were used for the reactive extrusion process. The samples were prepared using 30% m/m of glycerin, 1, 3, 7 and 15% m/m of citric acid, tartaric acid and succinic acid. All samples were subjected to absorption spectroscopy analysis in the FTIR infrared region, thermogravimetric analysis (TGA), mechanical tensile test, flow index (MIF) and X ray diffractometer (XRD). The results obtained by spectroscopy analysis in the infrared region suggest that there was esterification in the processed material and the formation of new bonds between the chains, in addition to indicating a relative proportionality between the esterification and the respective percentages of added acids. A proportional relationship was observed between the percentage of acid added and the fluidity of the processed material, which hypothesized the fragmentation of the starch chain. Mechanical tests showed greater tensile strength and reduced deformation of most modified materials, which may be linked to the molecular characteristics of each acid studied. A decrease in crystallinity was observed in materials processed with the respective acids in addition to the modification of crystallinity when compared to cassava starch powder. Through the results obtained in this work, it is possible to use reactive extrusion processing to modify starch, in addition to enabling a qualitative analysis of the materials obtained from each acid and their respective characteristics. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/773 | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais | |
| dc.publisher.country | Brasil | |
| dc.publisher.initials | CEFET-MG | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais | |
| dc.subject | Extrusão | |
| dc.subject | Ácido cítrico | |
| dc.subject | Ácido tartárico | |
| dc.subject | Amido - propriedades mecânicas | |
| dc.title | Estudo e desenvolvimento de amido termoplástico com diferentes ácidos orgânicos | |
| dc.type | Dissertação |
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