Registro fonte: Efeito de tratamento térmico em biomaterial de amido termoplástico

Efeito de tratamento térmico em biomaterial de amido termoplástico

Starch based Biopolymers have been arousing the interest of different areas, given their low price, easy production and biodegradability. Compared with ordinary plastics, bioplastics are more environmentally friendly, but still do not have ideal properties for industrial use, their main setback bein...

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Principais autores:	Steffenhagen, Lucas, Domingues, Raul Antonio Carniel
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2020
Assuntos:	Termoplásticos Amido - Tratamento térmico Biopolímeros Engenharia mecânica Thermoplastics Starch - Heat treatment Biopolymers Mechanical engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10580
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spelling	riut-1-105802020-11-12T18:59:22Z Efeito de tratamento térmico em biomaterial de amido termoplástico Effect of thermal treatment in biomaterial of thermoplastic starch Steffenhagen, Lucas Domingues, Raul Antonio Carniel Araújo, Márcia Silva de Araújo, Márcia Silva de Solis, Daphene Marques Kretschek, David Termoplásticos Amido - Tratamento térmico Biopolímeros Engenharia mecânica Thermoplastics Starch - Heat treatment Biopolymers Mechanical engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Starch based Biopolymers have been arousing the interest of different areas, given their low price, easy production and biodegradability. Compared with ordinary plastics, bioplastics are more environmentally friendly, but still do not have ideal properties for industrial use, their main setback being its non-stability due to retrogradation. The objective of the present work was to make thermal treatments in samples of thermoplastic starch with different proportions of glycerol and citric acid at -18 ° C, 4 ° C, 30 ° C and 60 ° C for 48h in order to increase the speed of recrystallization ( stabilizing it), and after that, characterizing and analyzing the different properties of the material, potentializing its use capacity in additive manufacture.It was possible to obtain monofilaments from the extrusion process with all the different compositions. Only the heat treatments of 30 ° C and 60 ° C affected material properties significantly, probably by increasing the amount of crosslinking and / or retrogradation in the sample or by approaching their chains. Glycerin was the most influential component in the mechanical properties of the thermoplastic starch presumably by replacing the bonds between the starch chains by plasticizer starch bonds. The tested samples, especially those with the addition of citric acid, are not suitable for 3D printing because the acid narrows the temperature range between melting and decomposition of the material and hydrolyzes the starch. Biopolímeros a base de amido vem despertando o interesse de diferentes áreas a algum tempo, visto seu baixo preço, facilidade de produção e biodegradabilidade. Se comparados com plásticos comuns, os biopolímeros são mais amigáveis ao meio ambiente, porém ainda não apresentam propriedades ideais, sendo seu principal revés sua instabilidade devido à retrogradação. O objetivo do presente trabalho foi fazer tratamentos térmicos em amostras de amido termoplástico com diferentes proporções de glicerina e ácido cítrico a -18°C, 4°C, 30°C e 60°C por 48h a fim de aumentar a velocidade da recristalização, estabilizando-o. Foi feito ensaio mecânico de tração, teste de encolhimento e análise térmica nos monofilamentos para seleção das melhores composições e tratamentos, potencializando sua capacidade de uso na manufatura aditiva, mais especificamente no processo de modelagem por depósito de material fundido. Foi possível obter monofilamentos a partir do processo de extrusão com todas as diferentes composições. Apenas os tratamentos térmicos de 30°C e 60°C afetaram as propriedades do material de maneira significativa, provavelmente por aumentarem a quantidade de reticulado e/ou retrodegradação na amostra ou por aproximar suas cadeias. A glicerina foi o composto que mais influenciou as propriedades mecânicas do amido termoplástico presumivelmente por substituir as ligações entre as cadeias de amido por ligações amido plastificante. As amostras testadas, principalmente as com adição de ácido cítrico, não servem para a impressão 3D visto que o ácido estreita a faixa de temperatura entre fusão e decomposição do material e faz hidrolise do amido. 2020-11-12T18:59:21Z 2020-11-12T18:59:21Z 2018-12-10 bachelorThesis STEFFENHAGEN, Lucas; DOMINGUES, Raul Antonio Carniel. Efeito de tratamento térmico em biomaterial de amido termoplástico. 2018. 143 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10580 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Brasil Curso de Engenharia Mecânica UTFPR
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description	Starch based Biopolymers have been arousing the interest of different areas, given their low price, easy production and biodegradability. Compared with ordinary plastics, bioplastics are more environmentally friendly, but still do not have ideal properties for industrial use, their main setback being its non-stability due to retrogradation. The objective of the present work was to make thermal treatments in samples of thermoplastic starch with different proportions of glycerol and citric acid at -18 ° C, 4 ° C, 30 ° C and 60 ° C for 48h in order to increase the speed of recrystallization ( stabilizing it), and after that, characterizing and analyzing the different properties of the material, potentializing its use capacity in additive manufacture.It was possible to obtain monofilaments from the extrusion process with all the different compositions. Only the heat treatments of 30 ° C and 60 ° C affected material properties significantly, probably by increasing the amount of crosslinking and / or retrogradation in the sample or by approaching their chains. Glycerin was the most influential component in the mechanical properties of the thermoplastic starch presumably by replacing the bonds between the starch chains by plasticizer starch bonds. The tested samples, especially those with the addition of citric acid, are not suitable for 3D printing because the acid narrows the temperature range between melting and decomposition of the material and hydrolyzes the starch.
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Efeito de tratamento térmico em biomaterial de amido termoplástico

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