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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2012.tde-24072012-171908
Documento
Autor
Nome completo
Barbara Regina Bouças Pontes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2012
Orientador
Banca examinadora
Curvelo, Antonio Aprigio da Silva (Presidente)
Carvalho, Antonio José Felix de
Plepis, Ana Maria de Guzzi
Título em português
Preparação e caracterização de termoplásticos a partir de amido de arroz
Palavras-chave em português
amido termoplástico
arroz
palha
Resumo em português
O presente trabalho teve como proposta a preparação de amidos termoplásticos (TPS) e compósitos a partir de amido de arroz e subprodutos do processo de beneficiamento do arroz, no qual resulta em 20% de palha e 14% de grãos quebrados. Estudou-se o amido de arroz como nova fonte para preparação de termoplásticos, avaliou-se o efeito da incorporação de palha de arroz aos TPS a fim de superar as limitações apresentadas por estes tais como baixo desempenho mecânico e alta absorção de umidade, avaliou-se a possibilidade de preparação de termoplásticos diretamente dos grãos de arroz e quirera e investigou-se a influência das condições de processamento (tempo e temperatura) na preparação dos termoplásticos. O amido de arroz foi plasticizado com glicerol em proporções que variaram de 20 a 40%. Para os compósitos, o teor de reforço (palha) variou de 1 a 5% e o teor de glicerol foi fixado em 30%. Tanto os materiais de partida quanto os termoplásticos e compósitos obtidos foram caracterizados por MEV e difração de raios-X; quanto às propriedades térmicas por TG, DSC e DMTA; quanto às propriedades mecânicas por ensaio mecânico de tração. O comportamento frente à absorção de água também foi investigado. O estudo das condições de processamento foi feito com base nos resultados obtidos a partir da reometria de torque, difração de raios-X e MEV e demonstrou que a utilização de apenas uma das técnicas é insuficiente para determinação das condições de processamento que melhor contribuem para desestruturação do grânulo, mistura e homogeneização do TPS. Os TPS preparados a partir de amido de arroz e glicerol seguiram a mesma tendência de variação de suas propriedades em função do teor de plasticizante que os TPS preparados a partir de outras fontes de amido. Levando em consideração TPS preparados a partir de amido de mandioca, milho e batata, observa-se que os TPS preparados a partir de amido de arroz apresentaram a menor absorção de água. Em relação aos compósitos, a palha contribuiu para melhorar o desempenho mecânico, no entanto favoreceu o aumento da absorção de água. Foi possível obter termoplásticos preparados diretamente dos grãos de arroz (polido e integral) e da quirera. Em comparação com o TPS amido/glicerol, os TPS obtidos a partir dos grãos apresentaram maior cristalinidade, rigidez e temperatura de transição vítrea. No entanto, apresentaram menor estabilidade térmica, menor ductilidade e maior absorção de água.
Título em inglês
Preparation and characterization of thermoplastic from rice starch
Palavras-chave em inglês
husk
rice
thermoplastic starch
Resumo em inglês
This work aimed at preparation of thermoplastic starch (TPS) and composites from rice starch and byproducts of the beneficiation process of rice, which results in 20% of husk and 14% of broken grains. The rice starch was studied as a new source for preparing thermoplastics. The effect of incorporation of rice husk to the TPS was evaluated aiming to overcome the limitations presented by pure TPS such as poor mechanical properties and high moisture absorption. The preparation of thermoplastic directly from grain and broken rice was also studied. The rice starch was plasticized with glycerol in proportions ranging from 20 to 40%. For composites, the amount of husk ranged from 1 to 5% and glycerol content was 30%. The effect of processing conditions (time and temperature) in the preparation of thermoplastics were investigated. Starting materials, thermoplastics and composites were characterized by SEM and X-ray diffraction; the thermal properties by TG, DSC and DMTA; and mechanical properties by mechanical tests. The behavior in the water uptake was also investigated. The processing conditions study was based on the results obtained from the torque rheometry, X-ray diffraction and scanning electron microscopy and demonstrated that the use of only one technique is inadequate to determine the best processing conditions. The TPS prepared from rice starch and glycerol followed the same trend of variation of its properties as a function of plasticizer content when compared to TPS prepared from other starch sources. Considering TPS prepared from cassava starch, corn and potato, it was observed that the TPS prepared from rice starch presented a lower water uptake. For composites, husk has improved mechanical performance, but favors the increase in water uptake. It was possible to obtain thermoplastic prepared directly from grain rice (polished and integral) and broken grain. Compared to the starch/glycerol TPS, TPS obtained from the grains had higher crystallinity, and stiffness and glass transition temperature. However, had lower thermal stability, lower ductility and increased absorption of water.
 
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Data de Publicação
2012-10-23
 
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