Análise da incorporação de microfibras do endocarpo Euterpe edulis Mart. em biopolímeros de alginato de sódio e mesocarpo de Attalea speciosa Mart.: um estudo das propriedades físico-químicas, mecânicas e termodinâmica

Abstract

RESUMO Com o passar dos anos, o potencial de uso dos polímeros de origem natural, conhecidos também como biopolímeros, constitui-se numa alternativa ao uso de polímeros fabricados com derivados do petróleo. Com isso, tem crescido a elaboração de filmes poliméricos empregando polissacarídeos encontrados na natureza, como o alginato e o amido, já que estes são reportados na literatura como responsáveis por conferir propriedades desejadas na indústria, principalmente para o desenvolvimento de materiais plásticos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes biopoliméricos utilizando alginato, mesocarpo do coco babaçu (MCB) e microfibras do endocarpo de juçara (MMJ). As fibras passaram por um tratamento alcalino inicial para que fosse obtido as microfibras ricas em celulose, removendo-se grande parte da lignina e hemicelulose presente. Assim, através de um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional de 3 fatores foram obtidos 17 ensaios utilizando-se as concentrações de alginato, MCB e MMJ como variáveis independentes sob as respostas de propriedades físico-químicas, como solubilidade, umidade, permeabilidade a vapor de água e espessura a fim da seleção de 6 formulações ótimas para o estudo das propriedades mecânicas e termodinâmicas: cinética de secagem e isotermas de dessorção. As análises físico-químicas permitem inferir que a etapa de reticulação complementar resulta na formação de uma cadeia polimérica bem estruturada, tornando o polímero pouco higroscópico e com baixa solubilidade em água, além de uma espessura desejável para uso como embalagens plásticas. Nos ensaios mecânicos foi observado que os filmes após a reticulação se tornaram mais rígidos com valores de tensão de ruptura elevados, o que os tornam resistentes para abrasões rotineiras.__ABSTRACT Over the years, the potential for the use of polymers of natural origin, also known as biopolymers, has become an alternative to the use of polymers made from petroleum derivatives. As a result, the development of polymeric films using polysaccharides found in nature, such as alginate and starch, has grown, since these are reported in the literature as responsible for conferring desired properties in the industry, mainly for the development of plastic materials. Thus, the objective of this work was to develop biopolymer films using alginate, babassu coconut mesocarp (MCB) and jussara endocarp microfibers (MMJ). The fibers underwent an initial alkaline treatment to obtain cellulose-rich microfibers, removing a large part of the lignin and hemicellulose present. Thus, through an experimental design of the Central Composite Rotational Design type of 3 factors, 17 tests were obtained using the concentrations of alginate, MCB and MMJ as independent variables under the responses of physicochemical properties, such as solubility, moisture, permeability to water vapor and thickness in order to select 6 optimal formulations for the study of mechanical and thermodynamic properties: drying kinetics and sorption isotherms. The physical-chemical analyzes allow us to infer that the complementary crosslinking step results in the formation of a well-structured polymer chain, making the polymer not very hygroscopic and with low water solubility, in addition to a desirable thickness for use as plastic packaging. In mechanical tests, it was observed that the films after crosslinking became more rigid with high tensile strength values, which make them resistant to routine abrasions.