Preparação e caracterização de nanofibras de zeína/poli (Óxido de etileno) por eletrofiação em solução

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Medeiros, Gabriela Brunosi
• Orientador(a): Corradini, Elisângela
• Banca de defesa: Corradini, Elisângela, Hechenleitner, Ana Adelina Winkler, Martins, Alessandro Francisco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Londrina
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Polímeros; Nanocompósitos (Materiais); Biocompatibilidade; Fibras; Polymers; Nanocomposites (Materials); Biocompatibility; Fibers
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3539

Eletrofiação é uma técnica muito utilizada para produção de fibras poliméricas. É um método simples e eficiente que pode resultar em fibras com diferentes morfologias, de acordo com os parâmetros utilizados. A zeína é um polímero natural, biocompatível e biodegradável. O poli(óxido de etileno) (PEO) é um polímero sintético, biocompatível e não tóxico. A combinação da zeína e do PEO formando uma blenda polimérica é uma estratégia interessante que pode possibilitar a produção de um biomaterial com melhores propriedades que as dos polímeros puros. Neste trabalho fibras de zeína/PEO foram obtidas por meio de eletrofiação em solução. Os polímeros puros foram caracterizados por meio do comportamento térmico, DSC e TGA, e estruturalmente por FTIR. Análises reológicas foram feitas para verificar o comportamento das soluções quanto à viscosidade. As morfologias das fibras obtidas foram analisadas por microscopia (MO e MEV), determinando o diâmetro médio das fibras por meio de imagens obtidas por MEV. A técnica de planejamento fracionário 24-1 foi empregada para avaliar a influência de quatro fatores: teor de PEO na blenda; distância entre a ponta da agulha e coletor (distância de trabalho); tensão aplicada; fluxo da solução; sobre duas respostas: diâmetro médio das fibras e rendimento do processo. A relação entre o teor de PEO na blenda e as propriedades das fibras foram avaliadas por meio de FTIR, DSC, TGA, testes de tração e testes citotóxicos. A concentração da solução utilizada para produção de fibras foi fixada em 15% (massa polímero:volume do solvente) em etanol/água (80/20) (v/v). Dois planejamentos fatoriais foram realizados, um com fator teor de PEO variando entre 10 e 30 % e outro com este fator variando entre 2 e 82%. A partir do planejamento com teor de PEO variando entre 10 e 30%, foi observado que o efeito deste fator não apresentou significância estatística na resposta diâmetro médio. No entanto, quando o fator teor de PEO variou entre 2 e 82%, seu efeito naquela resposta tem significância estatística. Além disso, foi observado, em ambos planejamentos, que o fator que exerce maior efeito sobre a resposta diâmetro médio foi a tensão elétrica aplicada. O aumento do teor de PEO na blenda provocou diminuição na estabilidade térmica e um aumento no grau de cristalinidade da fibra. Os ensaios mecânicos mostraram que maiores teores de zeína são correlacionados com menor resistência à tração da fibras. Isto causa aumento tanto da elongação quanto do módulo de Young. Assim, a presença de zeína possibilita a formação de fibras mais rígidas. As fibras apresentaram características citocompatíveis, portanto com potencial para aplicações como um biomaterial. O controle dos parâmetros de solução e de processo na técnica de eletrofiação mostrou essencial para a obtenção de fibras com diâmetros na escala micro e nanométrica. O conhecimento das propriedades térmicas, mecânicas e biológicas das fibras também são essenciais para determinar eventuais tipos de aplicações.