Estudo de filmes de PBAT para cobertura de solo (mulching): fotodegradação, biodegradação e efeitos ecotoxicológicos

Autor(es)

Patrícia Moraes Sinohara Souza

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2019-07-23

Membros da banca

Ana Rita Morales; Silvia Pierre Irazusta; Guilhermino José Macêdo Fechine; Elisabete Maria Saraiva Sanchez; Matheus Mantuanelli Roberto

• Orientador: Maria Aparecida Marin Morales; Ana Rita Morales

Resumo

O polímero poli(adipato-co-tereftalato de butileno) (PBAT) é um dos principais materiais propostos para aplicação como filme mulch biodegradável. Todavia, sua alta susceptibilidade à fotodegradação pela exposição à radiação solar compromete sua eficiência. No presente estudo, filmes do PBAT com o aditivo absorvedor de radiação ultravioleta (UV), negro de fumo, em combinação com diferentes estabilizadores à radiação UV foram avaliados quanto à sua eficiência para a fotoestabilização do polímero. Por meio de planejamentos experimentais foi possível determinar duas formulações mais eficientes para cada combinação de aditivos testada, sendo uma com negro de fumo e estabilizador de amina estericamente impedida (HALS) e outra com negro de fumo e o estabilizador fenólico vitamina E. Para esta seleção, foram avaliadas propriedades mecânicas, transmissão de luz, distribuição de massa molar e teor de gel, antes e após ensaio de envelhecimento acelerado. A combinação de negro de fumo e HALS se mostrou mais eficiente para minimizar a cisão de cadeia do PBAT, o que pode ser atribuído ao modo de ação do estabilizador. As amostras selecionadas e o PBAT puro, após envelhecimento, foram caracterizadas quanto à desintegração e biodegradação em solo, para avaliar a influência dos diferentes níveis de fotodegradação sofridos por essas amostras sobre estes processos. Observou-se que as formulações com menor massa molar e menor teor de gel apresentaram maiores taxas de desintegração e biodegradação. Todavia, ao longo do ensaio de respirometria as diferenças de porcentagem de mineralização entre as formulações se tornaram mais sutis, o que sugere o aumento da fração de unidades aromáticas na estrutura polimérica das amostras. Considerando a incorporação no solo como a principal proposta de destinação final para filmes mulch biodegradáveis, também foram realizados ensaios ecotoxicológicos com amostras de solubilizados de solo preparados em dois períodos de avaliação, antes e após a fotodegradação e biodegradação dos filmes de PBAT com e sem aditivos. Pelo bioensaio com o organismo Lactuca sativa foi constatada ausência de efeitos fitotóxicos. O bioensaio com organismo teste Allium cepa revelou ausência de citotoxicidade, genotoxicidade e mutagenicidade. Por fim, a ausência de efeitos genotóxicos também foi verificada pelo bioensaio com a linhagem celular humana HepG2/C3A. Os resultados obtidos no presente estudo confirmam o potencial do uso de PBAT com os aditivos estudados para uso como filmes mulch (AU)

• Processo FAPESP: 16/10777-0 - Estudo de filmes de PBAT para cobertura de solo (mulching): fotodegradação, biodegradação e seus efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos em células de Allium cepa e HepG2
• Beneficiário: Patrícia Moraes Sinohara Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado