Desenvolvimento de Revestimento Biodegradável para Estofos Contract - Sousa, Sofia Neves de (2021)
Atualmente, o policloreto de vinilo (PVC) é um dos plásticos mais utilizados pelo Homem devido à sua versatilidade, permitindo o seu uso nas mais diversas aplicações. Contudo, a sua degradação lenta acaba por gerar um grande impacto ambiental. Assim, tornou-se necessário encontrar uma alternativa surgindo os plásticos biodegradáveis. Neste sentido, surgiu este projeto que consistiu no desenvolvimento de um revestimento de estofos contract com carácter mais biodegradável. Este trabalho foi dividido em duas fases. A primeira fase compreendeu o desenvolvimento do produto e respetiva caracterização física e a segunda fase compreendeu o estudo da biodegradação do mesmo. Na primeira fase, foi realizada a substituição do plastificante utilizado por um com carácter mais biológico e a substituição da azodicarbonamida, agente expansor, por amido. Após as substituições foram realizados três estudos à escala laboratorial: estudo da substituição da carga por amido, estudo do masterbatch de amido e estudo da quantidade de masterbatch na formulação em diferentes percentagens em peso. Os estudos realizados permitiram concluir que o uso de um masterbatch contendo uma proporção, em peso, de 70:55:25 de amido/plastificante biológico/água, conduz à formação de uma película sem defeitos e há uma boa adesão ao revestimento. Concluiu-se também que o grau de expansão obtido com as substituições efetuadas é inferior ao do produto convencional. Com este resultado, produziu-se à escala piloto o produto bio versão 16.1., e o produto convencional e fez-se a sua caracterização física. Quanto à caracterização física, concluiu-se que as modificações efetuadas originaram um produto com características mecânicas idênticas às do produto convencional, cumprindo as especificações impostas para estofos contract. Apenas se verificou uma exceção no ensaio de resistência ao rasgamento em que o valor obtido foi inferior em 22,0 % ao valor especificado. A segunda fase deste trabalho consistiu no estudo da biodegradabilidade dos produtos convencional e bio versão 16.1., através da realização do teste de Sturm. Nestes produtos foram ainda realizadas análises de perda de massa e análises por termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varrimento (DSC) antes e depois do ensaio de biodegradação. Nesta fase foi ainda realizada a caracterização do solo utilizado no teste de Sturm. Relativamente à caracterização do solo, esta avaliou quatro parâmetros: razão carbono/azoto, matéria orgânica, pH e humidade. Quanto à razão C:N obteve-se uma razão igual a 41:1, sendo esta razão considerada elevada, logo os microrganismos tenderão a ter um crescimento mais lento, conduzindo a uma degradação mais demorada. Para o teor de matéria orgânica obteve-se 38,82 %, o que é considerado benéfico para este estudo. Quanto ao pH obteve-se um valor de 6,07 unidades de Sorensen e uma percentagem de humidade de 53,2 % que, de acordo com a literatura corresponde aos valores ótimos para este estudo. No teste de Sturm, da análise do comportamento relativo à libertação de dióxido de carbono (CO2) em função do tempo verificou-se que ambos produtos e o branco apresentavam a mesma tendência, isto é, ocorreu um crescimento da produção de dióxido de carbono nos primeiros dias para um valor de 1,20 gramas, mas na etapa seguinte há uma diminuição desse valor para 0,20 gramas. Deste modo, concluiu-se que os microrganismos, possivelmente, se encontram num período de adaptação ao meio, daí a produção de dióxido de carbono se manter constante sem nunca atingir valores nulos. Esta adaptação pode ser justificada através dos valores obtidos para a caracterização do solo. Através do ensaio de perda de massa, verificou-se que o produto convencional apresentou a menor perda de massa, correspondente a 1,93 % e o produto bio versão 16.1. apresentou uma perda de massa mais elevada correspondente a 6,50 %. Nos resultados obtidos nas análises termogravimétricas realizadas ao produto convencional e ao produto bio versão 16.1. antes e depois do teste de Sturm verificou-se que, a temperatura de início de perda de massa (Tonset), para o produto convencional sofreu um aumento pouco significativo comparativamente ao valor obtido antes do ensaio. Pelo contrário, no produto bio versão 16.1., esta diferença já é mais significativa, tendo-se verificado que a (Tonset), diminuiu aproximadamente 5°C após o ensaio de biodegradação. Estes resultados foram também confirmados com as análises de calorimetria diferencial de varrimento (DSC), em que se verificam diferenças nas Tonset e Toffset. Em síntese, os resultados obtidos ao longo deste trabalho permitem concluir que a substituição do plastificante utilizado por um plastificante mais biológico e que a substituição do masterbatch de azodicarbonamida por um masterbatch de amido/plastificante/água origina um produto com indícios de biodegradabilidade e que cumpre especificações exigidas para revestimentos de estofos contract, embora não apresente o mesmo grau de expansão que o produto convencional.