Influência da Geometria e Umidade de Colunas de Solo na Biodegradação de Filmes de PCL
Influence of Geometry and Humidity of Soil Columns in the Biodegradation of PCL Films
Gonçalves, Suely P. C.; Campos, Adriana de; Martins-Franchetti, Sandra M.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282011005000020
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.21, n2, p.107-110, 2011
Resumo
Filmes de poli(ε-caprolactona) (PCL) foram preparados por compressão a quente e investigados com respeito a sua biodegradação em diferentes colunas de solo, após 60 dias. A morfologia e estrutura dos filmes, após os diferentes tratamentos, foram verificadas através de medidas de perda de massa, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os filmes de PCL sofreram biodegradação, principalmente na fase amorfa, atribuídas a quebras das ligações ésteres da cadeia polimérica, devido à ação de exo-enzimas dos microrganismos do solo. Os fatores abióticos, tais como temperatura, pH, quantidade de oxigênio e principalmente tipo de coluna de solo e umidade, foram aspectos considerados relevantes no processo de biodegradação dos filmes de PCL em solo.
Palavras-chave
Poli(ε-caprolactona), solo, biodegradação, microrganismos
Abstract
Poly (ε-caprolactone) (PCL) films were prepared by melt-pressing and investigated with respect to their biodegradation in different soil columns after 60 days. The morphology and structure of the films, after various microbial treatments, were studied with measurements of mass loss, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry ( TG) and scanning electron microscopy (SEM). The PCL films underwent biodegradation, mainly in the amorphous phase, attributed to breaking of ester bonds of the polymer chain due to the action of exo-enzymes from soil microorganisms. The abiotic factors such as temperature, pH, oxygen content and principally soil column type and humidity were considered important aspects for the biodegradation process on the PCL films in soil.
Keywords
Poly(ε-caprolactone), soil, biodegradation, microorganisms
References
1. Gu, J. D.; Ford, T. E.; Mitton, D. B. & Mitchell, R. – “Microbial corrosion
of metals”, in: The uhlig corrosion handbook, Revie, W. (ed), Wiley, New
York (2000).
2. Shah, A. A.; Hasan, F., Hameed, A. & Ahmed, S. - Biotechnology Adv., 26, p.246 (2008).
3. Artham, T. & Doble, M. - Macromolecular Biosci., 8, p.14 (2008).
4. Gu, J. D.; Ford, T. E.; Mitton, D. B.; Mitchell, R. – “Microbial degradation and deterioration of polymeric materials”, in: The Uhlig Corrosion Handbook, Revie, W. (ed.), 2nd ed, Wiley, New York (2000).
5. Swift, G. “Non-medical biodegradable polymers: environmentally degradable polymers”, in: Handbook of biodegradable polymers, Domb, A. J.; Kost, J. & Wiseman, D. M. (ed.), Harwood Academic, Amsterdam (1997).
6. Lucas, N.; Bienaime, C.; Belloy, C.; Queneudec, M.; Silvestre, F. & Nava- Saucedo, J. E. - Chemosphere, 73, p.429 (2008).
7. Martins-Franchetti, S. M.; Campos, A.; Egerton, T. A. & White, J. R. – J. Mater. Sci., 43, p.1063 (2008).
8. Krzan, A.; Hemjinda, S.; Miertus, S.; Corti, A. & Chiellini, E. - Polym. Degrad. Stabil., 91, p.2819 (2006).
9. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos Rio de Janeiro, RJ. “Manual de métodos de análise do solo” (1997).
10. Keroak, D.; Zhao, Y. & Prud Homme, R. E. - Polymer, 40, p.243 (1998).
11. Eldsäter, C.; Erlandsson, B.; Renstad, R.; Albertsson, A. C. & Karlsson, S. Polymer, 41, p.1297 (2000).
12. Kesel, C.; Vander Wauven, C. & David, C. - Polym. Degrad. Stabil., 55, p.107 (1999).
13. Pezzin, A. P. T.; Zavaglia, C. A. C. & Duek, E. A. R. - Polímeros, 12, p.285 (2002).
14. Vanin, M.; Santana, C. C.; Torriani, I. L.; Privelic, T. & Duek, E. A. R. – Polímeros, 14, p.187 (2004).
15. Tsuji, H. & Suzuryoshi, K. - Polym. Degrad. Stabil., 75, p.347 (2002).
16. Mochizuki, M. & Hirami, M. - Polym. Advanced Technol., 8, p.203 (1997).
17. Ter Laak, T. L.; Van Eijkeren, J. C. H.; Busser, F. J. M.; Van Leeuwen, H. P. & Hermens, J. L. M. - Environ. Sci. Technol., 43, p.1379 (2009).
18. Flemming, H. C. - Polym. Degrad. Stabil., 59, p.309 (1998).
19. Vidaurre, A.; Dueñas, J. M. M.; Estellés, J.M. & Cortázar, I. C. – Macromol. Symp., 269, p.38 (2008).
2. Shah, A. A.; Hasan, F., Hameed, A. & Ahmed, S. - Biotechnology Adv., 26, p.246 (2008).
3. Artham, T. & Doble, M. - Macromolecular Biosci., 8, p.14 (2008).
4. Gu, J. D.; Ford, T. E.; Mitton, D. B.; Mitchell, R. – “Microbial degradation and deterioration of polymeric materials”, in: The Uhlig Corrosion Handbook, Revie, W. (ed.), 2nd ed, Wiley, New York (2000).
5. Swift, G. “Non-medical biodegradable polymers: environmentally degradable polymers”, in: Handbook of biodegradable polymers, Domb, A. J.; Kost, J. & Wiseman, D. M. (ed.), Harwood Academic, Amsterdam (1997).
6. Lucas, N.; Bienaime, C.; Belloy, C.; Queneudec, M.; Silvestre, F. & Nava- Saucedo, J. E. - Chemosphere, 73, p.429 (2008).
7. Martins-Franchetti, S. M.; Campos, A.; Egerton, T. A. & White, J. R. – J. Mater. Sci., 43, p.1063 (2008).
8. Krzan, A.; Hemjinda, S.; Miertus, S.; Corti, A. & Chiellini, E. - Polym. Degrad. Stabil., 91, p.2819 (2006).
9. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA. Centro Nacional de Pesquisa de Solos Rio de Janeiro, RJ. “Manual de métodos de análise do solo” (1997).
10. Keroak, D.; Zhao, Y. & Prud Homme, R. E. - Polymer, 40, p.243 (1998).
11. Eldsäter, C.; Erlandsson, B.; Renstad, R.; Albertsson, A. C. & Karlsson, S. Polymer, 41, p.1297 (2000).
12. Kesel, C.; Vander Wauven, C. & David, C. - Polym. Degrad. Stabil., 55, p.107 (1999).
13. Pezzin, A. P. T.; Zavaglia, C. A. C. & Duek, E. A. R. - Polímeros, 12, p.285 (2002).
14. Vanin, M.; Santana, C. C.; Torriani, I. L.; Privelic, T. & Duek, E. A. R. – Polímeros, 14, p.187 (2004).
15. Tsuji, H. & Suzuryoshi, K. - Polym. Degrad. Stabil., 75, p.347 (2002).
16. Mochizuki, M. & Hirami, M. - Polym. Advanced Technol., 8, p.203 (1997).
17. Ter Laak, T. L.; Van Eijkeren, J. C. H.; Busser, F. J. M.; Van Leeuwen, H. P. & Hermens, J. L. M. - Environ. Sci. Technol., 43, p.1379 (2009).
18. Flemming, H. C. - Polym. Degrad. Stabil., 59, p.309 (1998).
19. Vidaurre, A.; Dueñas, J. M. M.; Estellés, J.M. & Cortázar, I. C. – Macromol. Symp., 269, p.38 (2008).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email