Desenvolvimento de embalagem biodegradável e ativa para produtos lácteos (iogurte) com prototipagem por impressão 3D

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Souza, Gustavo Ferreira
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
3D printing
biodegradable packaging
embalagens biodegradáveis
impressão 3D
irradiated lignin
lignina irradiada
PBAT/PLA
TiO2
ZnO
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-23022026-153514/
Resumo: O aumento no consumo de produtos lácteos, especialmente iogurtes, demanda soluções de embalagens que conciliem desempenho técnico e sustentabilidade ambiental. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um compósito biodegradável e ativo a partir da matriz PBAT/PLA (Ecovio® T2308) modificada com lignina irradiada por radiação gama (30 kGy) e dióxido de titânio (TiO2), visando seu uso na produção de embalagens para iogurtes com prototipagem por impressão 3D. Foram preparadas nove formulações contendo diferentes proporções de lignina irradiada e TiO2, além de uma formulação final otimizada, comparadas com o material puro. O óxido de zinco (ZnO) também foi inicialmente testado em formulações preliminares, porém resultou em maior degradação térmica e perda de integridade da matriz, sendo descartado para a formulação final. A formulação final selecionada foi obtida utilizando TiO2 com tamanho de partícula reduzido por ultrassom, confirmado por análises de DLS e FE-SEM. As amostras foram processadas por extrusão em dupla rosca, transformadas em filamentos e posteriormente impressas por manufatura aditiva (FDM) na forma de corpos de prova e de um protótipo de embalagem do tipo garrafinha. As caracterizações compreenderam DRX, FTIR-ATR, UV-Vis, TGA, DSC, ensaios de tração, absorção de água, FE-SEM e DLS. Os resultados mostraram que a lignina irradiada promoveu maior compatibilidade entre as fases do PBAT e PLA, resultando em morfologia mais homogênea e melhora significativa das propriedades mecânicas. A adição de TiO2 contribuiu para o aumento da barreira à radiação UV, além de favorecer a estabilidade térmica e o módulo elástico. A combinação sinérgica desses aditivos resultou em um compósito com propriedades mecânicas, térmicas e ópticas superiores às do material puro, demonstrando potencial para aplicação como embalagem biodegradável e ativa para produtos lácteos.
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