Desenvolvimento de bionanocompósitos: nano e microcristais de celulose com poli (álcool vinílico) e poli (ácido lático) (original) (raw)
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Biocompósitos de matriz glioxal-fenol reforçada com celulose microcristalina
Polímeros, 2010
Glioxal pode ser obtido a partir de biomassa (como da oxidação de lipídeos) e não é tóxico ou volátil, tendo sido por isso utilizado no presente trabalho como substituto de formaldeído na preparação de resina fenólica do tipo novolaca, sendo usado como catalisador o ácido oxálico, que também pode ser obtido de fontes renováveis. A resina glioxal-fenol foi utilizada na preparação de compósitos reforçados com celulose microcristalina (CM, 30, 50 e 70% em massa), uma celulose com elevada área superficial. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies fraturadas demonstraram que os compósitos apresentaram boa interface reforço/matriz, consequência da elevada área superficial da CM e presença de grupos polares (hidroxilas) tanto na matriz como na celulose, o que permitiu a formação de ligações hidrogênio, favorecendo a compatibilidade entre ambas. A análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) demonstrou que todos os compósitos apresentaram elevado módulo de armazenamento à temperatura ambiente. Além disso, o compósito reforçado com 30% de CM apresentou baixa absorção de água, comparável à do termorrígido fenólico, que é utilizado em escala industrial. Os resultados demonstraram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando elevada proporção de materiais obtidos de biomassa.
Matéria (Rio de Janeiro), 2018
RESUMO Este trabalho almejou produzir celulose bacteriana (CB), obter nanocristais de celulose bacteriana (NCCB), incorporar NCCB como reforço em poli(L-ácido láctico) (PLLA) e avaliar propriedades destes bionanocompósitos. Foram produzidas membranas de CB provenientes da bactéria Gluconacetobacter hansenii. A partir das membranas foram obtidos NCCB por hidrólise com ácido sulfúrico (H2SO4), com base em 11 experimentos. Os parâmetros variados nos experimentos foram: concentração de H2SO4, temperatura e tempo. Pode-se definir critérios de obtenção de NCCB por análise termogravimétrica (TGA) e análise de espalhamento dinâmico de luz (DLS). Principais resultados indicam possibilidade de obtenção na condição de: 80% de concentração de H2SO4 (m/m), 60 ºC e 60 min. Para esta condição obteve-se tamanhos adequados dos NCCB (média de 388 nm), potencial zeta adequado (-38 mV) e estabilidade térmica adequada (Tonset2 = 301,9 ºC). Posteriormente, NCCB obtidos conforme critérios definidos foram ...
Nanocompósitos de poli(álcool vinílico) contendo materiais híbridos mimetizando o pigmento Azul Maya
Polímeros, 2015
Resumo De forma a mimetizar o pigmento Azul Maya, dois corantes azo (alaranjado de metila - AM e vermelho congo - VC) foram inseridos na estrutura porosa da paligorsquita. Os materiais híbridos foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia de energia dispersiva, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia na região do ultravioleta-visível e análise superficial (área superficial por BET, tamanho e volume de poros por BJH). Após dispersar os materiais híbridos no poli(álcool vinílico), filmes coloridos e transparentes foram obtidos por casting úmido. Após acondicionamento em uma dessecador por uma semana a uma umidade controlada de 43 ± 2% os filmes foram avaliados em relação as suas propriedades mecânicas. De modo geral, o material PVA-PGS/AM teve um aumento no módulo de Young, tensão de ruptura e redução do alongamento enquanto que a paligorsquita bruta e PVA-PGS/VC apresentaram um comportamento oposto.
Preparo e caracterização de filmes obtidos a partir de poli(ácido lático) e celulose microcristalina
Polímeros, 2013
Resumo: O objetivo deste trabalho foi investigar a produção e as propriedades de compósitos a base de poli(ácido lático) (PLA) e de celulose microcristalina (CMC). Os compósitos foram produzidos por vazamento de solução, gerando filmes contendo diferentes teores de celulose. Neste experimento, a CMC foi previamente intumescida em água e, em seguida, seca por liofilização. O inchamento teve a finalidade de permitir a penetração das cadeias de PLA entre as partículas da celulose. Nos filmes obtidos foram avaliados os efeitos do teor e do inchamento da celulose sobre a dispersão desta na matriz polimérica, a cristalinidade e as propriedades mecânicas sob tração. Os filmes e os materiais utilizados em sua obtenção foram caracterizados por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varreduta, ressônancia magnética nuclear e quanto ao desempenho mecânico sob tração. Os resultados encontrados indicam que o tratamento da CMC por inchamento/liofilização permitiu a obtenção de filmes com melhor dispersão da carga na matriz e melhor desempenho mecânico quando comparados com os filmes contendo CMC sem tratamento.
2014
O presente estudo de doutorado teve como objetivo avaliar o potencial deaplicacao de nanocristais de celulose como reforco em matrizes polimericasbiodegradaveis, em aplicacoes de filmes ou em pecas moldadas por injecao.Duas matrizes polimericas de diferentes propriedades foram utilizadas paraestudo nessas aplicacoes, sendo elas: poli(butileno adipato-co-tereftalato),PBAT, e poli(acido lactico), PLA. Foram tambem selecionadas duas fontes paraextracao dos nanocristais de celulose (NCC): a celulose microcristalina (CMC)e a madeira balsa.Devido ao carater altamente polar dos nanocristais de celulose diferentesrotas de modificacoes quimicas superficiais dessas particulas foram testadas,visando garantir a boa dispersao dos mesmos quando adicionados as matrizespolimericas de menor polaridade. Foram elas: a) modificacao quimica com doistipos de isocianatos, sendo um de cadeia alifatica (octadecil isocianato) e outrode cadeia aromatica (fenilbutil isocianato); b) enxertia do poli(butileno gl...
2015
Environmental issues have supported the interest in renewable sources and agroindustrial residues be cam a significative resource for the production of new ma terials. The present work presents the use of agroi ndustrial residues to obtain bacterial cellulose (BC) for further elab oration of nanocomposites with hydroxyapatite (HA). The production of BC membranes occurred in Hestrin & Schramm mediu m, cashew juice and sisal liquid waste cultivated u n er static conditions. After the incubation period, the BC mem branes were purified and nanocomposites prepared by successive immersion of the purified membranes in solutions of Calcium Chloride (CaCl 2), and Sodium Phosphate (Na 2HPO4), followed by drying and subsequent characterization. The materials obtained were characterized by Therm og avimetric Analysis (TGA) and X-ray Diffraction (XRD). Additio nally, in vitro tests were performed for nanocomposites. The results showed the production of cellulose from the t ree substrates studied...
2019
(CIP) (eDOC BRASIL, Belo Horizonte/MG) P964 A produção do conhecimento nas ciências da saúde 5 [recurso eletrônico] / Organizador Benedito Rodrigues da Silva Neto.-Ponta Grossa (PR): Atena Editora, 2019.-(A Produção do Conhecimento nas Ciências da Saúde; v. 5) Formato: PDF 1. Abordagem interdisciplinar do conhecimento. 2. Saúde-Pesquisa-Brasil. I. Silva Neto, Benedito Rodrigues da. II. Série. CDD 610.7 Elaborado por Maurício Amormino Júnior-CRB6/2422 O conteúdo dos artigos e seus dados em sua forma, correção e confiabilidade são de responsabilidade exclusiva dos autores. 2019 Permitido o download da obra e o compartilhamento desde que sejam atribuídos créditos aos autores, mas sem a possibilidade de alterá-la de nenhuma forma ou utilizá-la para fins comerciais.
Nanocompósitos baseados em PVOH e nanocristais de celulose obtidos de pseudocaule de bananeira
2013
The use of polymeric materials from petroleum in the manufacture of difficult decomposition products leads to studies and development of partially or completely biodegradable materials from renewable sources. Cellulose is a major target of this research, not only for its various sources, but also by the wide applicability, especially in nanocomposites. Brazil, a country of agribusiness, has a large source of waste biomass from the agribusiness sector. One such source is the fiber from the banana pseudostem , which is used as fertilizer and soil cover in bananeiral own. Having a big residue generation in banana crop as an opportunity, the development of new alternative utilization expands the options of adding value and helps to reduce the negative impacts. In the present work, fibers from the banana pseudostem (PCB), Pacovan variety, were evaluated as a possible source for obtaining nanocellulose for preparation of nanocomposites in matrix of polyvinyl alcohol (PVOH), a hydrophilic and biodegradable polymer. Initially, the PCB was divided into four fractions: external fraction, central fraction, inner fraction and core for subsequent chemical, thermal and morphological characterization. Because of the higher cellulose content and crystallinity, we used the external fractions to obtain nanocellulose. After bleaching in alkaline environment, the pulp was subjected to acid hydrolysis (H 2 SO 4 62% m / m, 70 min, 45 ° C) and reduced to cellulose nanocrystals. The nanocellulose extracted from the PCB appeared as a stable brown suspension. Typically, the crystals exhibited lengths (L) of 135.0 nm, and diameters (d) situated around 7.2 nm, which reproduces aspect ratios (L/d) 21.2. The nanocellulose was applied to a biodegradable polymeric matrix and water-soluble polyvinyl alcohol, to obtain nanocomposite films of different concentrations (0, 1, 3 and 5% on dry basis matrix). The addition of nanocellulose improved the mechanical properties of the films to 3% concentration, diminished the thermal properties at all concentrations, improved barrier property to water vapor gradually with small changes in the optical properties evidencing an opportunity to apply this nanocomposite film for packaging. Moreover, representing an alternative of adding value to a relevant agribusiness residue.
Nanocompósitos de Poli(Cloreto de Vinila) (PVC)/argilas organofílicas
Polímeros, 2006
O interesse pelo desenvolvimento de nanocompósitos com matrizes poliméricas aumentou significativamente nos últimos anos, levando a uma grande quantidade de trabalhos publicados e de grupos de pesquisa e desenvolvimento interessados e trabalhando nesta importante área. Em geral, os materiais inorgânicos não apresentam uma boa interação com polímeros orgânicos, o que é desejável para obter um bom estado de dispersão no sistema e otimização de desempenho. Em função desta característica dos sistemas polímeros orgânicos/materiais inorgânicos como argila, tem-se buscado uma solução para este problema através de tratamentos prévios de superfícies das argilas com modificadores orgânicos. Os nanocompósitos poliméricos utilizando argila usualmente apresentam propriedades mecânicas e térmicas bastante atrativas e superiores aos compósitos convencionais, bem como valores reduzidos de permeabilidade, melhor resistência química a solventes e maior retardância a chama. Nas últimas décadas, nanoco...