Efeitos do calor e da ação microbiana em filmes de PHBV / PP-co-PE aditivados em solo

Abstract

Biodegradable synthetic polymers blends are a promising for the application of polymeric materials, aiming a faster degradation in the environment, even the amount of plastic waste is significantly increased over the last decade. This subject needs much further research on the response of these blends to different treatments to their degradation. The blends used in this study are biodegradable polymers such as poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) (PHBV) with a synthetic copolymer, the polypropylene-co-ethylene (PP-co-PE), in minor concentrations, with and without pro-oxidant additive. These blends films are prepared by melting in pressure-controlled press from pellets obtained previously in an internal mixer (torque rheometer), followed by cryogenic break, these films will be submitted to termotreatment at 100º C for 40 h and after to biotreatment in soil columns. The film analyzes will be made by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and growth test plate. The PHBV film, after the heat treatment, was completely biodegraded during 3 months in soil. The experimental period was not enough to the PP-co-PE films underwent biodegradation, although there has been microbial adhesion on their surface, after six months.The highest degradation rate of the no additive blend was after the thermal/biotreatment during 3 months, while the additive blends presented the highest degradation rate after 3 months buried in soil, without prior heat treatment. Therefore the additive influenced significantly the biodegradation process, in the absence of the heat pre treatment

As blendas de polímeros biodegradáveis com sintéticos constituem um campo promissor para a aplicação de materiais poliméricos, visando uma degradação mais rápida no meio ambiente, uma vez que a quantidade dos resíduos plásticos tem aumentado significativamente na última década. Este assunto necessita de muita investigação ainda sobre a resposta destas blendas a diferentes tratamentos, visando sua degradação. As blendas empregadas neste estudo foram de um polímero biodegradável, o poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) (PHBV), 80%, com um copolímero sintético, o Polipropileno-co-polietileno (PP-co-PE), em quantidade 20%, com e sem aditivo pró-oxidante. Filmes destas blendas foram preparados por fusão em prensa com pressão controlada a partir de pellets. Estes filmes foram, então, submetidos ao termotratamento a 100ºC durante 40 h e seguido de biotratamento em colunas de solo. As caracterizações dos filmes antes e após os tratamentos foram feitas através de infravermelho com transformada de Fourier, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X e teste de crescimento microbiano em placa. O filme de PHBV, após o tratamento com calor, foi totalmente biodegradado durante três meses em solo. O período do experimento não foi suficiente para que os filmes de PP-co-PE sofressem biodegradação, embora tenha havido adesão microbiana em sua superfície, após seis meses. A maior taxa de degradação da blenda sem aditivo foi após o termo/ biotratamento durante três meses, enquanto as blendas com aditivo apresentaram a maior taxa de degradação, após três meses enterradas em solo, sem o prévio tratamento por calor. Portanto, o aditivo influenciou significativamente o processo de biodegradação, na ausência do pré-tratamento com calor