BIOCOMPÓSITOS DE AMIDO TERMOPLÁSTICO COM FIBRA DE VISCOSE E DIÓXIDO DE TITÂNIO
Neste trabalho foi usado amido termoplástico (TPS) reforçado com rejeitos de fibras de viscose (FV) e preparados biocompósitos de TPS/FV e nanobiocompósitos de TPS reforçado com FV e dióxido de titânio (TiO2) e denominados de TPS/FV/TiO2. O TiO2 foi adicionado a fim de atuar como reforço e antimicrobiana. Os filmes de TPS e dos biocompósitos de TPS/FV com 10 a 40 % em massa (% m) de FV foram preparados por agitação mecânica à temperatura de 80 ºC e processados moldagem por compressão (MC) e por extrusão mono-rosca seguido de moldagem por compressão (EX) visando comparar a influência dos processos nas propriedades dos biocompósitos. O TPS, a FV e os biocompósitos de TPS/FV foram caracterizados por análises de difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, termogravimetria (TGA), teor e absorção de umidade, e ensaio de tração. O TiO2 e os nanobiocompósitos de TPS/FV/TiO2 foram caracterizados por análises de DRX, TGA, atividade antimicrobiana, microscopia de força atômica e ensaio de tração. A FV apresentou superfície lisa com microfibrilas com diâmetro de ~ 9 μm, razão de aspecto de 48,08, 12,41 % de teor de umidade, cristalinidade de 73,3 % e é constituída de uma mistura de celulose I e II. As amostras de TPS processadas por MC e EX apresentaram umidade de 9,03 e 16,43 %, cristalinidade de 54,4 e 40,6 %, respectivamente. As nanopartículas de TiO2 apresentaram estrutura do tipo rutilo e tamanho de ~1,5 nm. Os resultados dos ensaios de tração mostraram que o biocompósito de TPS/FV com 40 % m de FV do processamento EX apresentou o maior aumento da tensão máxima (366,85 %) comparado ao TPS, indicando que o processamento por extrusão como o mais adequado. Os aumentos nas propriedades mecânicas indicam que a incorporação da FV no TPS resultou em forte interação entre a matriz e as fibras. No biocompósito de TPS com 40 % m de FV processado por EX que apresentou o maior valor de tensão máxima foram incorporadas as nanopartículas de TiO2 com 3 a 5 % m. O nanobiocompósito com 5 %m de TiO2 promoveu um aumento de ~ 482,25 % da tensão máxima comparado ao TPS, resultado que ainda não foi reportado na literatura. Os resultados da atividade antimicrobiana mostraram que os nanobiocompósitos de TPS/FV/TiO2 apesar de atuarem como reforço, não inibiram o crescimento das bactérias Escherichia coli Staphylococcus aureus. As características dos biocompósitos de TPS/FV e dos nanobiocompósitos de TPS/FV/TiO2, comparado ao TPS, indicam o potencial para aplicação direta na área da engenharia.