Bionanocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose nanoestruturada visando aplicação em curativos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.37779/nt.v25i2.5039

Palavras-chave:

amido; nanocompósito; nanocelulose; curativo

Resumo

A escolha dos materiais usados na produção de curativos é importante, pois afeta o bem-estar e a recuperação dos pacientes. A seleção de materiais naturais, renováveis e biodegradáveis pode auxiliar também na redução do impacto ambiental destes curativos. Neste contexto, biopolímeros como o amido e a celulose são matérias-primas promissoras. Neste trabalho foram desenvolvidos bionanocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose nanoestruturada (NC) e funcionalizada (NCf) por meio de oxidação usando TEMPO (N-oxil-2,2,6,6-tetrametilpiperidina), visando aplicação em curativos. Os bionanocompósitos foram preparados com 5% de amido, 5% de glicerol e 1% de nanocelulose, e os filmes foram processados por meio da técnica de tape casting, visando produção em larga escala. Os materiais e bionanocompósitos foram caracterizados por meio de FTIR, MEV, AFM, DRX, ensaios de tração e medidas de ângulo de contato. Foram obtidos filmes homogêneos, contínuos e transparentes com espessura de 0,20 mm. Observou-se que os bionanocompósitos apresentaram aumento superior a 94% na resistência à tração e a 150% na deformação máxima, comparados aos filmes de amido sem celulose nanoestruturada. Os valores de módulo de Young e de deformação máxima em tração são comparáveis a outros resultados reportados na literatura para filmes com potencial aplicação em curativos. Além disso, foram observados aumentos significativos nas propriedades mecânicas dos bionanocompósitos com a adição de apenas 1% em massa de celulose nanoestruturada. Estes resultados sugerem que os bionanocompósitos desenvolvidos neste trabalho possuem potencial de uso em curativos, uma vez que sua composição seja adequada.

Biografia do Autor

Karen de Souza do Prado, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar

Doutora em Nanociências e Materiais Avançados (2019) pela Universidade Federal do ABC (UFABC, Santo André-SP). Possui Graduação em Ciência e Tecnologia (2013), Química (2017) e Engenharia de Materiais (2017) também pela UFABC. Durante a Graduação, foi bolsista do Programa Ciência sem Fronteiras na University of Toronto (Canadá, 2014), onde trabalhou no grupo de Polímeros, Interfaces e Ciência dos Materiais. Foi premiada pelo Conselho Regional de Química (CRQ-IV) e pela Associação Brasileira de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM) como melhor aluna dos cursos de Química e Engenharia de Materiais (2017), respectivamente. Durante o Doutorado, realizou estágio de pesquisa na Friedrich-Alexander Universität (Alemanha, 2018). Foi premiada pela Agência de Inovação da UFABC pela interação Universidade-Empresa (2019), pelos resultados alcançados em sua tese. Realizou Pós-Doutorado em Ciência dos Materiais na Universidade Federal de São Carlos (Sorocaba-SP, 2021). Possui experiência nas áreas de: síntese e modificação de nanopartículas (com ênfase em nanocelulose); processamento de compósitos e nanocompósitos poliméricos; reciclagem de polímeros e compósitos poliméricos; valorização de resíduos agroindustriais; na caracterização morfológica, química, estrutural, térmica e mecânica de materiais; e na aplicação de materiais poliméricos em diferentes áreas (biomédica, automotiva, embalagens, agroindustrial, dentre outras).

Maria Natalia Castanho, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade de Sorocaba (2016), Mestrado em Ciência dos Materiais (2020), Doutorado em andamento em Ciência dos Materiais no Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais (PPGCM-So) na Universidade Federal de São Carlos - Campus Sorocaba (UFSCar-So). Atua na linha na linha de pesquisa de Materiais Funcionais e Polímeros de Fontes Renováveis com ênfase em Síntese e Caracterização de Materiais Poliméricos Biodegradáveis.

Jane M. F. Paiva, Universidade Federal de São Carlos - UFSCar

Graduada em Engenharia Química pela Faenquil, EEL/USP-Lorena; Mestre e Doutora em Ciência e Engenharia de Materiais pela USP/São Carlos. Realizou Pós-Doutorado em Materiais e Processos Aeronáuticos na Divisão de Materiais do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA/ITA) em São José dos Campos-SP. Atualmente é Professora Associada, nível 4, da UFSCar (Universidade Federal de São Carlos). Foi coordenadora do Programa de Mestrado e de Doutorado em Ciência dos Materiais (PPGCM-So) da UFSCar/Campus Sorocaba. É docente do curso de graduação e do Mestrado em Engenharia de Produção da UFSCar/Campus Sorocaba. Possui experiência nas áreas de Materiais, Processos Químicos Industriais e Compósitos, atuando principalmente em pesquisas com: polímeros naturais e sintéticos, propriedades térmicas e mecânicas de compósitos poliméricos, fibras de alto desempenho (carbono, aramida, vidro) e fibras naturais. Atua também em pesquisa e extensão universitária nas áreas de Reciclagem de polímeros e outros materiais, Aproveitamento de Resíduos Industriais e Agroindustriais, Biomassa e Bioenergia, Economia Circular e Produção mais Limpa (P+L). É líder do grupo de pesquisa intitulado "Reciclagem de Materiais, Aproveitamento de Resíduos e Produção Mais Limpa" da UFSCar, certificado pelo CNPq. É membro do grupo de pesquisa "Engenharia da Sustentabilidade" da UFSCar, certificado pelo CNPq.

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Publicado

2025-01-06

Como Citar

do Prado, K. de S., Castanho, M. N., & Paiva, J. M. F. (2025). Bionanocompósitos de amido termoplástico reforçados com celulose nanoestruturada visando aplicação em curativos. Disciplinarum Scientia | Naturais E Tecnológicas, 25(2), 315–330. https://doi.org/10.37779/nt.v25i2.5039

Edição

Seção

Artigos