Desenvolvimento e caracterização de blendas poliméricas biodegradáveis de quitosana e policaprolactona - Gomes, Ana Catarina Damasceno (2017)
No âmbito das pesquisas por novos materiais para embalagens de alimentos, a quitosana (QUI) é conhecida por formar filmes translúcidos, entretanto, apresenta propriedades a tração restritas, o que limita seu uso como material para aplicação em embalagens de alimentos. Para superar essa limitação, a utilização de quitosana com outros polímeros para a formação de blendas poliméricas biodegradáveis, pode ser uma solução que atenda à tendência de sustentabilidade. Nesse sentido, a Policaprolactona (PCL), um poliéster biodegradável, com propriedades mecânicas e cinética de degradação adequadas quando descartadas no meio ambiente, com rotas de produção relativamente baratas em relação a outros poliésteres alifáticos, surge com um grande potencial de utilização. Objetivou-se, neste trabalho, desenvolver blendas poliméricas a partir da quitosana e policaprolactona, adicionando Tween 80 a 18% (p/p) em relação a massa total de polímeros como compatibilizante. As concentrações de QUI e PCL foram variadas, sendo que as proporções de QUI foram maiores e PCL foram menores, limitando esta última a até 10% (p/p) em relação à massa dos polímeros, em razão do maior custo do PCL (em relação à quitosana) e a separação de fases em concentrações maiores. O processo de produção foi o casting, e as blendas foram caracterizadas quanto às propriedades morfológicas (Microscopia Eletrônica de Varredura- MEV), mecânicas (tração e punctura), ópticas (cor e opacidade), resistência a água (solubilidade), permeabilidade ao vapor de água, estruturais (Difração de Raio X - DRX e Espectroscopia na Região do Infravermelho - FTIR) e térmicas (Análise Termogravimétrica -TGA e Calorimetria Diferencial de Varredura - DSC). Na análise micrográfica, as blendas revelaram estruturas no formato de microesferas oriundas da PCL na fase continua de QUI. A interação dos grupos amino da quitosana com a carbonila da PCL, ficaram evidentes, em decorrência do deslocamento para maiores comprimentos de ondas, referentes às bandas de absorção na região do infravermelho, podendo ser atribuídas à formação de ligações de hidrogênio. Nas propriedades mecânicas de tração, a adição da PCL aumentou a ductilidade e deixou o filme menos rígido em relação aos filmes puros de QUI, tornando-os filmes mais resilientes, ou seja, capazes de absorver energia dentro de um limite elástico. A quantidade usada de PCL nas blendas não foi suficiente para alterar PVA. Quanto às análises colorimétricas, as amostras apresentaram tons amarelos provenientes da QUI. A presença de PCL aumentou a opacidade das amostras em relação ao filme de QUI, em razão da formação de uma fase cristalina, observada em análise de DRX, assim, a formação de cristais aumentou a reflexão da luz. As blendas apresentaram maior flexibilidade e menor solubilidade em água com redução de até 36 % e 26 % para módulo de Young e solubilidade, respectivamente. Diante dos resultados, as blendas podem ser aplicadas como alternativas de polímeros comerciais não biodegradáveis, como, por exemplo, o Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), na aplicação de embalagens de alimentos para produtos desidratados.