Síntese sustentável de mesoroz : produto utilizado como carga na indústria de embalagens plásticas

Abstract

O presente estudo descreve a síntese sustentável do composto mesoporoso MCM-41, chamado de Mesoroz por ter utilizado a sílica contida da cinza da casca de arroz (CCA) como matéria prima. O Mesoroz foi incorporado como carga branca ao polipropileno (PP) a fim de concedê-lo propriedades de barreira contra a permeação de gases, visto que esse é um polímero amplamente utilizado na indústria de embalagens plásticas, em particular de produtos alimentícios. A sílica contida na CCA foi solubilizada em meio básico (NaOH), obtendo-se uma solução de silicato de sódio utilizada para a síntese hidrotérmica do Mesoroz na presença de um agente direcionador de estrutura, o CTAB. Análises do sólido sintetizado por difração de raios X e adsorção de Nitrogênio confirmaram a produção do Mesoroz. Estudos preliminares foram efetuados para a incorporação do Mesoroz no PP, um via extrusão e outro via misturador Haake, com o intuito de dispersar a carga no polímero e gerar filmes plásticos. Por fim, foi realizada uma análise dos custos de produção da Mesoroz, levando em conta reagentes e equipamentos necessários para sua síntese.

The present study describes the sustainable synthesis of the mesoporous compound MCM-41, called Mesoroz for having used rice husk ash (RHA) silica as raw material. Mesoroz has been incorporated as a white filler into polypropylene (PP) in order to give it gas permeation barrier properties as it is a polymer widely used in the plastic packaging industry, in particular food products. The silica contained in RHA was solubilized in alkaline medium (NaOH) to give a sodium silicate solution used for hydrothermal synthesis of Mesoroz in the presence of a structure directing agent, CTAB. Analyzes of the synthesized solid by X-ray diffraction and nitrogen adsorption confirmed Mesoroz production. Preliminary studies were performed for the incorporation of Mesoroz in PP, one via extrusion and another via Haake mixer, in order to disperse the charge in the polymer and generate plastic films. Finally, an analysis of Mesoroz's production costs was performed, taking into account reagents and equipment needed for its synthesis.