Produção por extrusão de filmes de alto teor de amido termoplástico com poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT)

O grande volume de plásticos descartados atualmente tem causado problemas sanitários e ambientais. A reciclagem, reutilização e a produção de polímeros biodegradáveis de fonte não renovável contornam os problemas ecológicos, mas não contribuem para o desenvolvimento sustentável. Investigações têm sido feitas sobre a produção de filmes plásticos a partir de polímeros de fontes renováveis, como o amido de mandioca, que é abundante e de baixo custo no Brasil. Os problemas quanto às propriedades mecânicas pobres de filmes de amido de mandioca podem ser contornados pela adição de plastificantes, blendas com polímeros biodegradáveis sintéticos e por tecnologias de processamento mais eficientes, como a extrusão. Filmes com diversas características e aplicações distintas podem ser fabricados pelo processo de extrusão variando-se a formulação. Este trabalho teve como objetivo a produção, por extrusão, de filmes biodegradáveis com alto teor de amido de mandioca termoplástico e poli(butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e sua caracterização, feita por meio de testes de tração, permeabilidade ao vapor de água e opacidade, análise da microestrutura, espessura e densidade, isotermas de sorção e curvas de cinética de sorção de água e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os filmes obtidos a partir de blendas, contendo de 50 a 90% de amido termoplástico, apresentaram boa processabilidade e microestrutura não homogênea. Os valores de permeabilidade ao vapor de água aumentaram com o aumento do gradiente absoluto de umidade relativa dos testes, assim como o coeficiente de solubilidade de água dos filmes. As propriedades mecânicas foram testadas para duas umidades relativas de condicionamento (53 e 64%) e nos sentidos de tensionamento dos filmes pelas bobinadeiras (longitudinal) e de expansão dos balões (transversal). Tanto a umidade relativa de condicionamento quanto o sentido de processamento influenciaram as propriedades mecânicas dos filmes. A produção de filmes com alto teor de amido termoplástico (50-100%) se mostrou viável. A incorporação de 10% de PBAT ao amido termoplástico já foi suficiente para melhorar a processabilidade e as propriedades mecânicas e de barreira dos filmes.The high volume of plastics descarded nowadays has caused sanitary and environmental issues. Recycling, reuse and the production of biodegradable polymers from non-renewable resources overcome environmental concerns, but do not contribute to sustainable development. Investigations have been made on the plastic film production with polymers from renewable resources, as cassava starch, wich is abundant and has low-cost in Brazil. The problems about poor mechanical properties of starch films can be attenuated by the addition of plasticizers, blending with biodegradable synthetic polymers and by using more efficient processing technologies, like blow extrusion. Films with distinct characteristics and applications can be manufactured by extrusion using different formulations. This work had as objective the production, by extrusion, of biodegradable films with high content of thermoplastic cassava starch and poli(butylen adipate co-terephtalate) (PBAT) and their characterization, made by tension tests, water vapor permeability tests, opacity tests, microstructure, thickness and density analysis, water sorption isotherms and kinetic curves and Fourier transform spectroscopy analysis (FTIR). The films made from the blends, with 50 to 90% of thermoplastic starch, showed good processability and non-homogeneous microstructure. The water vapor permeability values raised for higher absolute relative humidity gradients of the tests, and so the water solubility coefficient of the films. The mechanical properties were tested for two different conditioning relative humidities (53 and 64%) and for the tensioning and expansion direction of film production. Both relative humidity and processing direction influenced mechanical properties of films. The production of high thermoplastic starch content (50-100%) was shown to be viable. The addition of 10% of PBAT already improved processability and mechanical and barrier properties of the films