Estudos de biodegradabilidade em couro artificial - Santos, Ana Catarina Fontão dos (2020)
Este trabalho foi desenvolvido na unidade de revestimentos da Monteiro, Ribas –Indústrias, S.A., no âmbito da disciplina de Dissertação/Estágio (DIEST), para a conclusão do Mestrado em Engenharia Química, no ramo de Energia e Biorrefinaria. O seu principal objetivo foi a alteração da formulação de couro sintético com compostos de origem vegetal (amido da batata) e um novo plastificante biológico, de modo a estudar a sua biodegradabilidade. Sendo o agente expansor 001 um composto tóxico, começou-se por estudar a substituição do agente expansor masterbatch 001 na camada espuma por masterbatch 002 e amido, respetivamente, realizando testes de expansão térmica. Depois, repetiram-se os estudos para camadas de espuma dos artigos com masterbatch de amido, variando o uso do catalisador (kicker) nas pastas dos artigos, designados por Amido A e Amido B. Em seguida, além da substituição da 001, produziram-se dois artigos, onde substituiu-se 10 e 20% da resina de PVC por amido na camada espuma (Amido C e Amido D). Realizou-se um varrimento de temperaturas e tempos de residência, a fim de averiguar as melhores condições de trabalho para as espumas destes artigos. Concluiu-se que a melhor temperatura é de 200ºC, com um tempo de residência de 20 segundos. A nível de propriedades mecânicas foi testada a resistência à rotura, resistência ao rasgamento e adesão ao suporte nos artigos recobertos à escala piloto. Verificou-se que os resultados eram semelhantes ao artigo convencional, com exceção do valor inferior na aderência, no qual obteve-se melhores resultados para o artigo Amido C. Posteriormente, com este ultimo artigo, testou-se a substituição do plastificante convencional por um plastificante biológico e avaliaram-se as suas características mecânicas. O artigo resultante foi nomeado Bio. Verificou-se que a substituição do plastificante melhorou a adesão do artigo, pelo que este foi considerado o melhor revestimento para testar a sua biodegradabilidade, juntamente com o artigo Convencional. Relativamente ao teste de Sturm efetuado, realizou-se dois ensaios em que o produto para este estudo foi condicionado respetivamente com uma temperatura de 105ºC e 80ºC, obtendo-se uma perda de massa de 4,74% para o artigo Convencional (apenas testado no 1º ensaio), 7,33% para o artigo Bio testado no 1º ensaio e 16,56% no 2º ensaio. As análises termogravimétricas permitiram aferir que o artigo Bio sofre degradação térmica a temperaturas ligeiramente inferiores que o Convencional. Relativamente aos valores de Tonset antes e depois do teste Sturm observaram-se variações entre 4,0ºC-5,0ºC para o produto Bio, contra a variação de 1ºC do artigo Convencional. Também se verifica nos valores da temperatura de fusão uma variação de aproximadamente 12,0ºC para o artigo Bio nos dois ensaios e uma variação de temperatura de 0,5ºC para o artigo Convencional.