Influência da presença de nanopartículas de talco na sorção de água em compósitos biodegradáveis de amido de milho

Abstract

Uma das inúmeras questões relevantes em relação ao desenvolvimento sustentável atualmente é a gestão e redução do impacto ambiental causado pela quantidade enorme de embalagens plásticas dos mais variados produtos. Nesse sentido uma das alternativas é o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis com o intuito de minimizar o problema. O grande empecilho para este desenvolvimento é que esta classe de materiais possui em geral baixas propriedades mecânicas e alta hidrofilicidade, tornando necessária a incorporação de reforços em suas matrizes para que tenham um desempenho apreciável frente aos materiais já tradicionalmente empregados para as mesmas utilizações. Sendo assim, foram desenvolvidos filmes biodegradáveis de amido de milho termoplástico com diferentes teores de nanopartículas de talco (0, 1, 3 e 5% em peso) por compressão térmica. Os filmes foram caracterizados estrutural, morfológica e termicamente por meio das técnicas de FTIR, Difração de Raios X, MEV, EDS e DSC, mostrando uma compatibilidade matriz-reforço aceitável, apesar das irregularidades observadas por microscopia. O talco agiu como agente nucleante, fazendo com que os resultados traduzissem a formação de cristais menores, porém foi constatada uma esfoliação ineficiente das partículas do silicato na matriz polimérica. Por ensaios gravimétrico estáticos foram determinadas as isotermas de sorção d’água para um intervalo de 20 a 98% UR, bem como determinada a cinética de sorção para diferentes temperaturas (4 e 60°C). As isotermas de sorção foram analisadas com o auxílio de nove modelos matemáticos consagrados a fim de observar o comportamento dos filmes em relação a atividade de água e conteúdo de umidade, já que é um parâmetro de extrema importância para avaliar a eficiência de embalagens quanto a integridade do produto contido nela, e por esse motivo é amplamente utilizado na indústria para o desenvolvimento de produto, controle de qualidade, liberação de lotes e estudo de vida de prateleira. Os modelos que melhor descreveram este comportamento foram os de Peleg e GAB, porém somente à temperatura de 4°C, e a adição de talco mostrou um comportamento razoável de barreira quanto a cinética de sorção de água, tendo em vista os baixos teores utilizados nas formulações preparadas.