Avaliação da Biodegradação de Poli- β -(Hidroxibutirato), Poli- β -(Hidroxibutirato-co-valerato) e Poli- ε -(caprolactona) em Solo Compostado
Evaluation of PHB, PHB-V and PCL biodegradation in composted soil
Rosa, Derval S.; Chui, Queenie Siu Hang; Pantano Filho, Rubens; Agnelli, José Augusto M.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282002000400015
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.12, n4, p.311-317, 2002
Resumo
Na sociedade contemporânea, uma solução ou um equacionamento minimamente satisfatório para os graves problemas ambientais decorrentes da larga utilização de polímeros tem se constituído num dos grandes desafios colocados para a comunidade científica. Na busca por soluções desejáveis, e como alternativa aos polímeros convencionais, os polímeros biodegradáveis têm sido alçados a uma posição de destaque. Dessa maneira, as pesquisas em torno desses compostos também vão adquirindo fundamental importância. Nesse trabalho, apresentamos os resultados da avaliação da biodegradação do poli-β-(hidroxibutirato) (PHB), o poli-β-(hidroxibutirato-co-valerato) (PHB-V) e o poli-(ε-caprolactona) (PCL) em solo compostado, utilizando a técnica de biodegradação aeróbia conhecida como Teste de Sturm. As análises térmicas destes polímeros foram realizadas usando calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a temperatura de fusão e a cristalinidade, para cada polímero, foram determinadas. Os resultados mostraram que o PHB degradou mais rápido que os dois outros polímeros, provavelmente por causa da sua estrutura química que pode ser atacada mais facilmente pelos microorganismos.
Palavras-chave
Meio ambiente, biodegradação, polímeros biodegradáveis, poli-β,-(hidroxibutirato), poli-β,-(hidroxibutirato-copolímero-valerato), poli(ε,-caprolactona), solo compostado
Abstract
In contemporary society, a solution or a minimally satisfying approach to the serious environmental problems stemming from the widespread use of polymers has been one of the great challenges the scientific community has had to cope with. The studies around these compounds, including their biodegradability, have acquired fundamental importance. In this work, we present the results from an evaluation of the biodegradation of poly-β-(hydroxybutyrate) (PHB), poly-β-(hydroxybutyrate-co-valerate) (PHB-V) and poly-(ε-caprolactone) (PCL), with products obtained from composting of municipal solid wastes, using the technique of aerobic biodegradation characterization known as Sturm Test. The thermal analysis of these polymers was done using differential scanning calorimeter (DSC). The melting temperature and crystallinity were also determined. The biodegradation test showed that PHB degraded faster than the other two polymers, probably because the chemical structure of this polymer made the attack by microorganisms easier.
Keywords
Environment,biodegradation,biodegradable polymers,poly-β,-(hydroxybutyrate) (PHB), poly-β,-(hydroxybutyrate-co-β,-valerate) (PHB-V), poly-(ε,-caprolactone) (PCL), composted soil
References
1. Huang, S. J. in "Comprehensive Polymer Science", Eastmond, G. C.; Ledwith, A.; Russo, S.; Sigwalt, P. (eds), Pergamon Press, Oxford, vol. 6, p. 597, (1989).
2. Canto, E. L. - Plástico: bem supérfluo ou mal necessário?, Editora Moderna, São Paulo, (1999).
3. Gomes, J. G. C.; Bueno Netto, C. L. - Produção de Plásticos Biodegradáveis por Bactérias, Rev. Bras. Eng. Quim., 17, p. 24-29, (1997).
4. Raghavan, D. - Polym. Plast. Technol. Eng., 42 (1), p. 41-63, (1995).
5. Rosa, D. S.; Franco, B. L. M. - Análise do Desenvolvimento de Dióxido de Carbono de Polímeros Biodegradáveis quando Submetidos a Lodo Ativado, 5º Congresso Brasileiro de Polímeros, p. 1241, (1999).
6. Chandra, R. and Rustgi, R. - Progr. Polym. Sci., 23, 12731335, (1998).
7. Vert, M. - Polyvalent polymeric drug carriers, in: S. Buck (Ed.), CRC Critical Review – Therapeutic Drug Carriers Systems, CRC Press, Boca Raton, 2, 291327, (1986).
8. Langer, R.; Cima, L. G.; Tamada, J. A. and Wintwrmantel, E. - Biomaterials, 11, 738, (1990).
9. Chiellini, E. & Solaro, R. - "Biodegradable Polymeric Materials – Advanced Materials", V. 8, n.º 4, (1996).
10. Pitt, C. G., Marks, T. A. and Schindler, A. - in Controller Release of Bioactive Materials, ed. R. Baker, Academic Press, New York, p.9, (1980).
11. Pitt, C. G.; Chasaldo, F. J.; Hibionada, J. M.; Klimas, D. M. and Marks, T. A. and Schindler, A. - Appl. Polym. Sci., 28,3779, (1981).
12. Scott, G. & Gilead, D. - Degradable Polymers, Chapman 7 Hall, London, (1995).
13. Mano, E. B. & Mendes, L. C. - Introdução a Polímeros, Editora Edgard Blücher Ltda., São Paulo, (1999).
14. Neto, J. T. P. - Manual de Compostagem, Unicef, Belo Horizonte, p. 17-22, (1996).
15. ASTM Designation D 6400 – 99, Standard Specification for Compostable Plastics, (1999).
16. ASTM Designation D 5338 – 98e, Standard Test Method for Determining Aerobic Biodegradation of Plastic Materials Under Controlled Composting Conditions, (1998).
17. Ohtaki, A.; Sato, N. and Nakasaki, K. - Biodegradation of poly-e-caprolactone under controlled composting conditions, Polymer Degradation and Stability, 61, 499-505, (1998).
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