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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/17719
Tipo: TCC
Título: Novos Solventes Eutéticos Profundos baseados no núcleo benzalcônio e sua aplicação na formulação de filmes biodegradáveis.
Autor(es): Maia, Rachel Azevedo
Primeiro Orientador: Moreira, Dayse das Neves
Resumo: O interesse no emprego de materiais sustentáveis na produção de embalagens biodegradáveis vem crescendo nos últimos anos. O amido é um biopolímero vantajoso para aplicação na formulação de filmes biodegradáveis, sendo totalmente sustentável, de baixo custo, abundante na natureza, de fácil dissolução em água, além de apresentar comportamento termoplástico. Entretanto, os filmes formados são muito solúveis em água e possuem propriedades mecânicas muito fracas. Para isso, a adição de plastificantes à matriz polimérica confere ao filme melhores propriedades mecânicas. O glicerol, apesar de ser o plastificante mais utilizado atualmente, vem tendo sua eficiência contestada devido à sua forte influência na recristalização do amido durante a etapa de armazenamento, resultando em um material quebradiço. Assim, é necessário o desenvolvimento de outros agentes com características similares aos plastificantes convencionais e que melhorem as propriedades físico- químicas dos filmes, de forma que estas características sejam comparáveis às dos plásticos convencionais de origem sintética. Os Solventes Eutéticos Profundos (DES, deep eutectic solvents) surgiram como uma alternativa promissora para serem aplicados como solventes e/ou plastificantes, visando não só melhorar as propriedades mecânicas do filme, mas também a possibilidade de agregar uma função específica adicional, como atividade antimicrobiana, conservantes, antissépticos, entre outros. Ante o exposto, o objetivo deste trabalho foi sintetizar novos DES derivados do cloreto de benzalcônio e ácidos orgânicos ([BzkCl:AcCit], [BzkCl:AcOx] e [BzkCl:Gly]) e avaliar a sua eficiência como aditivos na formulação de filmes biodegradáveis à base de amido. A caracterização dos novos compostos foi realizada através dos espectros de infravermelho e condutividade iônica. A alteração nos níveis de acidez e de ionicidade das soluções filmogênicas, resultantes da adição dos DES, também foi avaliada. Os filmes biodegradáveis foram caracterizados por meio de análises das propriedades físico-químicas, ópticas e de afinidade com a água, utilizando como padrão para comparação o filme elaborado com glicerol (1%). A formulação com 0,5% do DES [BzkCl:AcCit], derivado do ácido cítrico, foi a que apresentou melhores resultados quanto a opacidade, sendo 42% mais transparente que o filme padrão. Além disso, os resultados para os percentuais de umidade e solubilidade foram 30% menor e 67% maior, respectivamente. Quanto à permeabilidade ao vapor de água, apesar de não apresentar o melhor resultado, seus valores foram menores do que as do padrão de glicerol. Os dados obtidos neste trabalho demonstraram a eficiência do cloreto de benzalcônio para a formação de novos DES e sua utilização como aditivos funcionais para filmes biodegradáveis baseados em amido, resultando em melhores propriedades ópticas e físico-químicas, quando comparados ao filme padrão.
Abstract: The interest in the use of sustainable materials in the production of biodegradable packaging has grown lately. Starch is a very advantageous biopolymer for application in the formulation of biodegradable films, being totally sustainable, low cost, abundant in nature, easily dissolved in water, and presents a thermoplastic behavior. However, the films formed are very soluble in water and have very weak mechanical properties. Thus, the addition of plasticizers to the polymeric matrix gives the film better mechanical properties. Glycerol is the most widely used plasticizer today, but its efficiency has been contested due to its strong influence on the recrystallization of starch during storage, resulting in a brittle material. Therefore, it is necessary to add other agents with technical features similar to conventional plasticizers and that improve the physical-chemical properties of biofilms, so that these features are comparable to the conventional plastics. In this way, Deep Eutectic Solvents (DES) emerged as a promising alternative to be applied as solvents and/or plasticizers, aiming not only to improve the mechanical properties of the film, but also the possibility of adding a secondary function, such as antimicrobials, preservatives, antiseptics, among others. Thus, the objective of this work was to synthesize new DES derived from benzalkonium chloride and organic acids ([BzkCl:AcCit], [BzkCl:AcOx] and [BzkCl:Gly]) and evaluate their efficiency as additives in the formulation of films biodegradable starch based products. The characterization of the new compounds was carried out using infrared and ionic conductivity spectra. The change in acidity and ionicity levels of film-forming solutions, resulting from the addition of DES, was also evaluated. Biodegradable films were characterized by analysis of physical-chemical, optical and water affinity properties, using as a standard for comparison the film made with glycerol (1%). The formulation with 0.5% of DES [BzkCl:AcCit], derived from citric acid, showed the best results in terms of opacity, being 42% more transparent than the standard film. In addition, the results for the percentages of humidity and solubility were 30% lower and 67% higher, respectively. As for water vapor permeability, despite not having the best result, its values were lower than those of the glycerol standard. The data obtained in this work demonstrated the efficiency of benzalkonium chloride for the formation of new DES and its use as functional additives for starch-based biodegradable films, resulting in better optical and physical-chemical properties, when compared to the standard film.
Palavras-chave: Química Verde.
Filmes biodegradáveis.
Solventes Eutéticos Profundos.
Aditivos.
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química e Física
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/17719
Data do documento: 8-Mai-2020
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