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

Autores/as

DOI:

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

Palabras clave:

amido; nanocompósito; nanocelulose; curativo

Resumen

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.

Biografía del autor/a

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.

Publicado

2025-01-06

Cómo 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

Número

Sección

Artigos