Influência da adição de goma de cajueiro na cristalização do PHB

Abstract

A larga utilização de polímeros biodegradáveis, como o Polihidroxibutirato (PHB), encontra restrições devido ao lento processo de cristalização deste polímero. Neste trabalho, a Goma de Cajueiro (GC) foi avaliada como possível nucleante do PHB. Foram investigados teores de 1, 5 e 10% de GC no PHB, as amostras foram feitas pelo método de Casting utilizando Clorofórmio como solvente. O efeito da GC na cristalização do PHB foi avaliado através de Microscopia Óptica com Hot Stage (MO-HT) e calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a biodegradação através de câmara respirométrica. Resultados de MO-HT mostraram que a adição de GC proporciona a formação de cristalitos menores quando comparados com o PHB sem adição de GC. Os resultados de DSC mostram que a adição de 1% de GC provocou um aumento de aproximadamente 10% no grau de cristalinidade do PHB e a cristalização isotérmica mostrou um aumento na constante cinética de cristalização (k) e uma redução no t1/2 (tempo de meia vida). Os resultados de degradação do PHB provaram que o processo de biodegradação deste polímero libera um subproduto ácido, diminuindo o pH do meio, inibindo os microrganismos. Desse modo, GC atua como nucleante para o PHB, mas diferentes teores de GC não apresentaram diferenças entre si, sendo o teor de 1% suficiente para alcançar as características desejadas e o método de biodegradação em composteira possivelmente é o mais viável para analisar a degradação deste polímero.

The use of biodegradable polymers, such as biodegradable polyhydroxybutes (PHB), is due to the slow crystallization process of this. Cashew Gum (GC) was evaluated as a possible nucleating agent for PHB work in the present work. Contents of 1, 5, and 10% of GC in the PHB were investigated, the samples were made by the casting methodology with Cloroformio as solvent. The effect of GC on PHB crystallization was evaluated through Hot Stage Optical Microscopy (MO-HT), differential scanning calorimetry (DSC), and biodegradation through the respirometric chamber. MO-HT results indicate that GC addition allows the formation of smaller crystals in the PHB. The DSC results showed that a 1% increase in crystallization increased an approximately 10% in the degree of crystallinity of the PHB and an isothermal crystallization showed an increase in the kinetic constant of crystallization (k) and a reduction in t1/2. The degradation assay shows that the biodegradation process of PHB releases an acidic by-product, leading to acidification of the medium pH and inhibition of the microorganisms. In that sense, GC acts as a nucleating agent for PHB, but different GC contents did not show differences between them, with 1% being sufficient to achieve the desired characteristics and the biodegradation method in compost is possibly the most viable to analyze the degradation. of this polymer.