Polímeros: Ciência e Tecnologia
https://revistapolimeros.org.br/article/doi/10.1590/S0104-14282008000400016
Polímeros: Ciência e Tecnologia
Scientific & Technical Article

Estudo das Propriedades de Compósitos Biodegradáveis de Amido/Glúten de Milho/Glicerol Reforçados com Fibras de Sisal

Study of Properties of Biodegradable Composites of Starch/Gluten/Glycerol Reinforced with Sisal Fibers

Mattoso, Luiz H. C.; Morais, Luís C.; Agnelli, José Augusto M.; Corradini, Elisângela

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Resumo

Neste estudo, fibras de sisal foram utilizadas como reforço para a matriz constituída de amido, glúten de milho e glicerol. O teor de fibra em relação a matriz variou de 5 a 30%. O processamento da matriz e dos compósitos foi realizado em um reômetro de torque Haake à 130 °C, 50 rpm por 10 minutos. As misturas obtidas foram moldadas por compressão à quente. As propriedades mecânicas; termodinâmico-mecânico (DMTA) e de absorção de água foram investigadas em função do teor de fibras na matriz de amido/glúten de milho/glicerol. O aumento do conteúdo de fibra provocou uma melhoria nas propriedades mecânicas dos compósitos com relação à matriz. O compósito reforçado com 30% de fibra de sisal apresentou aumento no módulo de elasticidade e tensão na ruptura de aproximadamente de 560 e 162%, respectivamente e diminuição nos valores de elongação na ruptura de 81%. Os resultados obtidos por DMTA mostraram aumento progressivo do módulo de armazenamento (E') e diminuição do módulo de amortecimento (tan δ) com o aumento do teor de fibra, confirmando o efeito de reforço das fibras de sisal na matriz de amido/glúten de milho/glicerol. A incorporação das fibras na matriz também provocou diminuição da absorção de umidade e no coeficiente de difusão de água. A análise da morfologia dos compósitos mostrou boa dispersão das fibras na matriz.

Palavras-chave

Biocompósito, glúten de milho, amido, glicerol, fibras de sisal

Abstract

Biocomposites using starch/gluten/glycerol as matrix and sisal fibers were produced by melt-mixing in an intensive batch mixer connected to a torque rheometer at 130 °C. The samples were compression molded and than characterized by water absorption and mechanical test. In tensile test, the increasing in the Young’s modulus and ultimate tensile strenght were respectively of aproximately 560 and 162% in relation to matrix, whereas elongation at break decreased. The storage modulus increased with increasing fiber content whereas tan δ curves decreased, confirming the reinforcing effect of the fibers. The addition of sisal fibers in matrix decreased the water absorption at equilibrium. The diffusion coefficient decreased sharply with 5% addition of fiber and further sisal fiber additions provoked only small variation. Optical microscopy observations revealed good dispersion of the sisal fibers into the matrix.

Keywords

Biocomposite, starch, gluten, sisal fibers

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