Publicação: Acetilação de xilana de bagaço de cana-de-açúcar e seu efeito na formação de bioplástico
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Data
2022-07-12
Autores
Orientador
Brienzo, Michel 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia Ambiental - IGCE
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O meio ambiente tem sofrido um relevante impacto no que se refere à extração de
recursos naturais e geração de resíduos devido ao grande crescimento populacional e hábitos
de consumo. Um exemplo disso é a produção e descarte de materiais plásticos, os quais, em sua
maioria, são provindos do petróleo, e se acumulam por tempo considerável no ambiente
impactando negativamente a flora e a fauna. Além dos plásticos, outros resíduos de significativa
disponibilidade e que podem resultar em impactos ambientais são os resíduos agroindustriais.
Estes têm potencial para substituir os derivados de petróleo na produção de embalagens
plásticas, dando origem a um filme biodegradável e de fontes renováveis. A hemicelulose, um
dos principais componentes de tais resíduos, vem sendo amplamente estudada em tal produção,
no entanto, o filme gerado apresenta característica hidrofílica, devido aos grupos hidroxila
presentes na molécula. O presente estudo visou avaliar as condições da reação de acetilação,
como concentração de catalisador e tempo de reação, assim como, os efeitos de tal processo nas
propriedades do filme gerado, como a hidrofobicidade e resistência mecânica. Os bioplásticos
formados com xilana acetilada apresentaram 4,66 % de sua massa solubilizada em água, e os
bioplásticos com xilana in natura, 32,43 %, demonstrando a maior hidrofobicidade dada à xilana
a partir de sua acetilação. Em contrapartida, este procedimento reduziu a resistência mecânica
da xilana, pois a tensão necessária para o rompimento dos bioplásticos com xilana acetilada foi
de 1,00 MPa, com 0,63 % de deformação. Enquanto que a tensão necessária para romper os
bioplásticos com xilana in natura foi de 1,62 MPa, com 53,77 % de deformação. Quanto à
opacidade, os bioplásticos com xilana acetilada apresentaram valor de 6,24, e os bioplásticos
com xilana in natura, 6,56, não havendo, portanto, alteração significativa. O processo de
acetilação proporcionou um aumento da estabilidade térmica dos bioplásticos, pois a
temperatura máxima de decomposição do bioplástico com xilana acetilada foi de 325 °C,
enquanto do bioplástico com xilana in natura foi de 300 °C. Por fim, com a acetilação, foi
possível retardar a biodegradação do material, pois, enquanto os bioplásticos com xilana in
natura estavam completamente biodegradados em 30 dias, os com xilana acetilada,
permaneceram íntegros após esse mesmo período.
Resumo (inglês)
The environment has suffered a relevant impact with regard to the extraction of natural
resources and waste generation due to the large population growth and consumption habits. An
example of this is the production and disposal of plastic materials, which mostly come from oil,
which accumulate for a considerable time in the environment and negatively impact flora and
fauna. In addition to plastics, other residues of significant availability and that can result in
environmental impacts are agro-industrial residues. These have the potential to replace
petroleum derivatives in the production of plastic packaging, giving rise to a biodegradable film
from renewable sources. Hemicellulose, one of the main components ofsuch residues, has been
widely studied in such production, however, the generated film presents hydrophilicity, due to
the hydroxyl groups present in the molecule. The present project aims to evaluate conditions of
the acetylation reaction, such as catalyst concentration and reaction time, as well as the effects
ofsuch a process on the properties ofthe generated film, such as hydrophobicity and mechanical
strength. The bioplastics formed with acetylated xylan presented 4.66 % of its mass solubilized
in water, and the bioplastics with in natura xylan, 32.43 %, demonstrating the highest
hydrophobicity given to xylan from of its acetylation. On the other hand, this procedure reduced
the mechanical strength of the xylan, since the stress required to break the bioplastics with
acetylated xylan was 1.00 MPa, with 0.63 % of deformation, while the stress required to break
the bioplastics with in natura xylan was 1.62 MPa, with 53.77 % deformation. As for opacity,
bioplastics with acetylated xylan presented a value of 6.24, and bioplastics with in natura xylan,
6.56, with no significant change. The acetylation process provided an increase in the thermal
stability of the bioplastics, as the maximum decomposition temperature of the bioplastic with
acetylated xylan was 325 °C, while that of the bioplastic with xylan in natura was 300 °C.
Finally, with acetylation, it was possible to delay the biodegradation of the material, because,
while the bioplastics with in natura xylan were completely biodegraded in 30 days, the
bioplastics with acetylated xylan showed no sign of biodegradation in the period.
Descrição
Idioma
Português
