Avaliação das propriedades mecânicas de filmes de poli(butileno adipato-co-tereftalato) aditivados com óleo essencial de Melaleuca alternifolia

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Materiais

Autores

Cacho Borges, A.G.F. (UFPE) ; Pessoa, P.H. (UFPE) ; Fontes, A.A. (UFPE) ; Luna, P.B.F.G.S. (UFPE) ; Araújo, T.L. (IFTO) ; Vinhas, G.M. (UFPE) ; Almeida, Y.M.B. (UFPE)

Resumo

Os biopolímeros vêm sendo utilizados como uma alternativa sustentável aos polímeros das embalagens alimentícias tradicionais. Ao mesmo tempo, a aditivação de resinas poliméricas com compostos ou misturas de origem natural pode conferir novas propriedades a esses materiais e aumentar o tempo de prateleira dos alimentos perecíveis. Neste trabalho foram preparados filmes de poli(butileno adipato-co-tereftalato) aditivados com óleo essencial de Melaleuca alternifolia nas concentrações de 5, 10 e 15 % (m/m) para avaliação da influência da incorporação do óleo nas propriedades mecânicas da matriz polimérica. Os resultados do ensaio mecânico de tração indicaram que a adição do óleo ocasionou uma diminuição do módulo de elasticidade e da tensão máxima do polímero, os tornando mais elásticos.

Palavras chaves

PBAT; Melaleuca alternifolia; Propriedades mecânicas

Introdução

Pesquisas envolvendo embalagens alimentícias de polímeros biodegradáveis vem crescendo nos últimos anos. Estender a validade do produto embalado está entre os objetivos de tais pesquisas. A partir daí, surgem sistemas que preenchem tal requisito: as embalagens ativas, que apresentam aditivos capazes de interagir com o alimento, aumentando o tempo de prateleira do alimento. Dentre os aditivos constituintes das embalagens ativas temos os óleos essenciais que, diferentemente dos tradicionais conservantes químicos utilizados pela indústria alimentícia, não oferecem risco à saúde do consumidor. O óleo essencial de Melaleuca alternifolia (OEM) é composto por cerca de 100 componentes, sendo que muitos deles são antimicrobianos, antioxidantes e até antitumorais (SANTANA; BORGES; ASSIS, 2017), propriedades que podem ser estendidas às matrizes poliméricas que são incorporadas com esse óleo. Neste trabalho foram preparados filmes finos de poli(butileno adipato-co- tereftalato) (PBAT) aditivados com OEM nas concentrações de 5, 10 e 15 % (m/m) para avaliação da influência da incorporação do óleo nas propriedades mecânicas da matriz polimérica.

Material e métodos

Os filmes finos de PBAT, aditivados ou não com OEM, foram preparados pelo método de solution casting, empregando clorofórmio como solvente. Foram 4 sistemas diferentes: filmes de PBAT puro (denominados de “PBAT”), filmes de PBAT aditivados com 5 % (m/m) de OEM (denominados de “PBAT/OEM-5”), filmes de PBAT aditivados com 10 % (m/m) de OEM (denominados de “PBAT/OEM-10”) e filmes de PBAT aditivados com 15 % (m/m) de OEM (denominados de “PBAT/OEM- 15”). O polímero foi dissolvido com 50 mL de clorofórmio, sob agitação magnética, por 30 minutos e, em seguida, o OEM foi adicionado à mistura, permanecendo em agitação por mais 10 minutos para completa homogeneização. A solução obtida foi vertida em uma placa de Petri de 15 cm e o sistema foi deixado em repouso para a evaporação do solvente, na temperatura ambiente e sem controle de umidade. O ensaio mecânico de tração foi realizado utilizando uma máquina universal da marca EMIC (modelo DL-500MF) e de acordo com a norma ASTM 882-12. Os parâmetros do ensaio foram: velocidade da garra = 0,5 mm/s; distância inicial entre as garras = 40 mm e dimensão do corpo de prova = 2,5 cm x 7,5 cm. Para avaliar se haviam diferenças estatisticamente significativas entre os resultados foi aplicado o teste estatístico de Tukey (p < 0,05).

Resultado e discussão

De acordo com os dados da Tabela 1, tanto a tensão máxima como o módulo de elasticidade diminuíram à medida que a concentração de OEM aumentou. Portanto, o OEM conferiu ao PBAT menor rigidez e maior elasticidade. As diminuições dessas duas propriedades podem ser atribuídas aos componentes do OEM, que possuem baixa massa molecular e, por isso, influenciam o comportamento mecânico do PBAT ao ocupar os espaços entre as cadeias poliméricas (PIRES; MOURA, 2017). A diminuição significativa da tensão máxima e do módulo de elasticidade é justificada por alguns pesquisadores pelo favorecimento das descontinuidades estruturais provocadas pela incorporação do óleo essencial na matriz polimérica (SÁNCHEZ-GONZÁLEZ et al., 2010).

Médias acompanhadas das mesmas letras não apresentam diferença estatisticamente significativa (p < 0,05).

Conclusões

A adição do OEM ao PBAT proporcionou uma menor rigidez à matriz polimérica e uma maior elasticidade aos filmes finos estudados, os tornando uma promissora opção para uso em embalagens alimentícias.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao Laboratório de Petroquímica (LPQ) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).

Referências

PIRES, V. G. A.; MOURA, M. R. Preparação de novos filmes poliméricos contendo nanoemulsões do óleo de melaleuca, copaíba e limão para aplicação como biomaterial. Química Nova, v. 40, n. 1, p. 1-5. 2017.

SÁNCHEZ-GONZALEZ, L. et al. Physical and antimicrobial properties of chitosan-tea tree essential oil composite films. Journal of Food Engineering, v. 98, n. 4, p. 443-452. 2010.

SANTANA, L. M. B.; BORGES, J. C.; ASSIS, K. M. A. Incorporação do óleo essencial de Melaleuca alternifolia (Tea Tree) em novos sistemas de liberação. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE, 2., 2017, Campina Grande. Anais [...]. Campina Grande: Editora Realize, 2017. Disponível em: http://editorarealize.com.br/revistas/conbracis/trabalhos/TRABALHO_EV071_MD1_SA3_ID916_01052017233908.pdf. Acesso em: 15 ago. 2019.