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RESUMO
Atualmente, tem ocorrido um crescente interesse no desenvolvimento de polímeros
biodegradáveis e resíduos lignocelulósicos de fontes renováveis. A incorporação de
fibras em compostos poliméricos é conhecida por modificar as propriedades
mecânicas dos compósitos resultantes para aplicações específicas. Em função da
grande disponibilidade de resíduo de madeira proveniente de indústrias moveleiras
no mundo todo, sua incorporação em matrizes poliméricas resulta na redução
significativa dos custos de produção dos compósitos. Entre os polihidroxialcanoatos
(PHAs), também conhecidos como poliésteres bacterianos, o poli(3-hidroxibutirato)
(PHB) e o poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) são os mais
representativos desta classe de biopolímeros. Os PHAs são considerados uma
classe de polímeros produzidos a partir de fontes renováveis, potenciais candidatos
a substituir os polímeros convencionais com matrizes em compósitos de madeira
plástica. Neste contexto, biocompósitos de PHBV com 3,6% em mol de 3HV (M
w
=
455.000 g/mol), foram processados em uma extrusora dupla rosca, seguido de
moldagem por injeção a 160 ºC com incorporação de 0, 10, 20, 30 e 40%(m/m) de
resíduo de madeira (RM) de pinus (Elliottii e Taeda) com tamanho médio de
partículas igual a 219.737 (±1.306)m sem e com o uso de 2%(m/m) do lubrificante
struktol®. Os biocompósitos foram avaliados com respeito à massa dos corpos de
prova injetados, à densidade, propriedades mecânicas sob tração e impacto,
morfologia, absorção de água e estabilidade térmica. O struktol® promoveu um
melhor preenchimento do molde, facilitando o processamento do PHBV puro. Com
relação aos ensaios mecânicos, houve um incremento de 70% no módulo dos
biocompósitos quando adicionado de 30% de resíduo quando comparado ao PHBV
puro sem struktol. Para os biocompósitos com adição de struktol®, o módulo foi 89%
superior com 40% de RM, quando comparado ao PHBV puro (com struktol®) e
104% superior quando comparado ao PHBV puro sem struktol®. Os ensaios de
resistência ao impacto mostraram que essas propriedades mantiveram-se
praticamente constantes em relação ao PHBV puro. A incorporação de 10% de RM
não alterou a morfologia, mantendo homogeneidade, enquanto que os
biocompósitos com teores de carga superiores a 20% revelaram falta de adesão
entre o resíduo e a matriz. Para os biocompósitos com até 20% de RM, a absorção
de água manteve-se abaixo de 2,5% de água no período de 1512h. Entretanto, com
teores mais elevados de RM, houve um incremento considerável na absorção de
água no período de 2184h. Observou-se que a presença de struktol® promoveu uma
diminuição considerável na estabilidade térmica para todas as composições. Estes
resultados mostram que a incorporação de pó de madeira, um resíduo da indústria
moveleira, em matrizes de PHBV, produz compósitos biodegradáveis a um custo
mais baixo, que podem ser uma alternativa para produtos moveleiros, objetos de
decoração, pallets e materiais para construção, bem como para embalagens.
Palavras-chaves: PHBV, resíduo de madeira, struktol®, biocompósitos,
propriedades mecânicas