Produção e caracterização de filmes de poli(ácido lático) e lignina para embalagens de alimentos

Abstract

Os biopolímeros têm sido amplamente estudados visando à substituição total ou parcial de polímeros convencionais de origem fóssil em diferentes áreas, já que possuem tempo de degradação inferior, além de não sintetizarem substâncias tóxicas, quando descartados corretamente. Diante disso, é de interesse melhorar as propriedades físico-mecânicas dos mesmos para aumentar seu ramo de aplicação. Essas melhorias podem ser obtidas através da confecção de compósitos. Dentre as opções de reforços sustentáveis estão as fibras lignocelulósicas. A lignina é o componente responsável pela resistência mecânica das plantas e é isolada em grandes quantidades como um subproduto dos processos de polpação para a produção de papel e celulose. Neste trabalho, a lignina Kraft Pinnus Seca (LKPS) foi utilizada como agente de reforço na preparação de compósitos à base de poli(ácido lático) (PLA), através do método de casting. As amostras obtidas foram caracterizadas em relação às suas propriedades físico-químicas e mecânicas. Foram produzidas amostras compostas de PLA com 0, 5, 10 e 25% de lignina em relação à massa de sólidos total, sendo a amostra de PLA puro considerada como controle. As amostras foram caracterizadas quanto à espessura, densidade, morfologia, estrutura química, cor, brilho, capacidade de absorção de água, hidrofilicidade e propriedades mecânicas. A adição de lignina promoveu variações significativas nos valores de densidade e espessura. Foi possível observar uma boa dispersão da lignina através da análise morfológica para o compósito com 5%, já nos compósitos de 10 e 25%, houve aglomeração considerável das partículas de LKPS. Através dos espectros de FTIR foi possível observar a sobreposição de picos característicos de PLA e lignina Kraft, indicando que a interação dos mesmos é inteiramente física, já que não foi observada a formação de novas bandas. O material obtido apresentou caráter hidrofílico (ângulo de contato menor do que 90°) e a variação nos resultados aumentou com o aumento de lignina, evidenciando a heterogeneidade da amostra com o aumento do reforço. A capacidade de absorção de água aumentou com a adição de lignina, porém permaneceu baixa para os tempos avaliados. E, por fim, apesar de pequenas alterações no valor de alongamento de ruptura, o valor de tensão de ruptura diminuiu com a adição de lignina.