O uso de amido na síntese de biopolímeros

Prévia do material em texto

O uso de amido na preparação de biopolímeros: Uma breve abordagem.
Introdução
O consumo de produtos plásticos ao longo dos anos vem produzindo grande número de resíduos desse material os quais se acumulam pelos aterros gerando problemas ambientais
consideráveis. Os plásticos ou polímeros não biodegradáveis contribuem bastante para esses problemas, pelo fato de possuírem elevada resistência a degradação demorando anos para se decompor. Portanto, pesquisadores e indústria vêm buscando alternativas para minimizar os
impactos ambientais causados pelo descarte inadequado de produtos fabricados com plásticos. Dentre as alternativas estão o reaproveitamento e a reciclagem, práticas que vêm
aumentando com o tempo. A conscientização de um descarte e destino adequados também é de fundamental importância. Recentemente a produção e utilização de biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes surge como mais uma alternativa, a qual, devido sua viabilidade técnica e econômica, apresenta grande potencial de expansão.
Biopolímeros
Os biopolímeros são polímeros ou copolímeros produzidos a partir de matérias-primas de fontes renováveis, como: milho, cana-de-açúcar, amido, quitina, e outras. As fontes renováveis são assim conhecidas por possuírem um ciclo de vida mais curto comparado com fontes fósseis como o petróleo o qual leva milhares de anos para se formar. Alguns fatores ambientais e socioeconômicos que estão relacionados ao crescente interesse pelos biopolímeros são: os grandes impactos ambientais causados pelos processos de extração e refino utilizados para produção dos polímeros provenientes do petróleo, a escassez do petróleo e aumento do seu preço. Outro fator preponderante é a não biodegradabilidade da grande maioria dos polímeros produzidos a partir do petróleo, pois contribui para o acúmulo de lixo plástico sem destino apropriado que levará de dezenas a centenas de anos para ser novamente assimilado pela natureza.
Polímeros de Amido
Amido é um polissacarídeo de reserva de plantas superiores e compreende duas frações: amilose (figura a) que é uma cadeia linear, insolúvel em água, composta de unidades de glicose ligadas por ligações α ,1-4 glicosídicas e amilopectina (figura b), composta também de unidades de glicose mas contendo um alto nível de ligações cruzadas 1-6 entre um grupo hidroxila de uma cadeia de glicose e o carbono 6 da glicose de outra cadeia.
(a)
(b) 
Devido ao seu baixo custo e alta disponibilidade, o amido tem sido bastante estudado no sentido de ser modificado ou misturado com outras substâncias químicas para melhoramento de sua processabilidade, formando uma família bastante versátil de bioplásticos.
O amido tem sido extrudado em extrusoras simples ou de dupla rosca com plastificantes. A temperatura e o cisalhamento imprimidos à massa produzem uma desestruturação das cadeias do amido, um rearranjo intermolecular ocorre, dando origem a um material termoplástico denominado amido desestruturado ou gelatinizado.
O amido desestruturado tem sido também blendado com outros polímeros advindos de petróleo, como álcool polivinílico e com a poli-caprolactona, formando o denominado amido complexado, através da interação das cadeias de amilose com aquele polímero petroquímico. Blendas de amido com outras substâncias como o acetato de celulose também são descritas na literatura.
Nesse contexto, tendo em vista a necessidade das modificações químicas pra viabilidade do uso destes polímeros, o artigo base para esta abordagem tem como foco principal a modificação química e desenvolvimento de misturas e nanocompósitos de amido termoplástico. Buscando otimizações quanto à hidrofilidade, cristalinidade, propriedades mecânicas e biodegradabilidade.
A modificação é geralmente conseguida por meio de reações químicas, como a eterificação, esterificação, reticulação e graftização ou por tratamento térmico. Tais modificações são capazes de alterar as propriedades físico-químicas dos amidos granulares, podendo aumentar ou diminuir o caráter hidrofílico e introduzir grupamentos ionizáveis a esses materiais.
Para uma melhor compreensão é fundamental conhecer a diferença entre um compósito normal e um nanocompósito. A diferença entre eles é que em um compósito as partículas de reforço (cargas) estão geralmente em escala micrométrica e em um nanocompósito elas estão em escala nanométrica, e essa dimensão que está em escala nanométrica faz com que aja uma melhor interação entre a matriz polimérica e a carga.
O grande objetivo por trás do conceito de se “misturar” uma matriz polimérica com uma carga é de fazer uso das propriedades existentes nos materiais de origem e através dessas propriedades conseguirem obter novas propriedades especiais. Porém para maximizar a interação entre os componentes é preciso aumentar a superfície de contato e, portanto é preciso que a carga esteja com ao menos uma de suas dimensões em escala nanométrica.
No trabalho referente ao artigo em questão, foram desenvolvidos e caracterizados materiais
baseados em amido de mandioca e polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH). O polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH) foi previamente maleatado e misturado ao amido termoplástico (TPS). Vale ressaltar que o anidrido maleico (MA) é amplamente usado para a modificação de materiais poliméricos, com o objetivo de melhorar as propriedades físicas e a compatibilidade de misturas poliméricas em geral.
Após os procedimentos experimentais e caracterizações, destacaram-se como resultados mais relevantes o decrécimo da hidrofilicidade, em relação ao amido termoplástico, mediante a adição de argila organofilica e do PBLHM; a redução da cristalinidade na fase de amido nos produtos processados; alto grau de esfoliação da argila, confimado pela melhoria nas propriedades mecânicas dos materiais; e um aumento no grau de biodegradabilidade.
Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
O uso de amido na preparação de biopolímeros: Uma breve abordagem.
Discente: Fernando Tertuliano de Paula
Matricula: 200920017-7
 Seropédica, 17 de novembro de 2012