Produção e avaliação das propriedades de compósitos derivados de pululana e celulose bacteriana

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pupio, Paulo de Tarso Laia dos Reis e Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacterial Cellulose; Celulose Bacteriana; Composites; Compósitos; Hidrofobização; Hydrophobization; Pululan; Pululana; Trichloromethylsilane; Triclorometilsilano
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97131/tde-29012020-152556/

O desenvolvimento de novos materiais poliméricos baseados em fontes renováveis vem sendo motivado pela crescente preocupação com a sustentabilidade. Uma série de materiais e produtos com conotação renovável, incluindo celulose, amido, proteínas, óleos e açúcares, tem recebido grande atenção recentemente. Neste contexto pode-se mencionar também os exopolissacarídeos de origem microbiana, principalmente por suas propriedades físico-químicas e pureza, em que se destacam: celulose bacteriana, com diversas aplicações já consolidadas na área biomédica e pululana, produzida por leveduras e com grande potencial de aplicação nas indústrias química, farmacêutica, e de alimentos. O presente trabalho está relacionado à utilização de polímeros unicamente obtidos de fontes renováveis (pululana e celulose bacteriana) para produção de compósitos. Para isso, diferentes materiais foram preparados por casting, baseados em (i) pululana e celulose bacteriana nativa (BC), e (ii) pululana e nanocristais de celulose bacteriana (NCC), em diferentes concentrações. Celulose bacteriana e seus nanocristais foram produzidos e caracterizados por espectroscopia de infravermelho, por difratometria de raios-x e por microscopia eletrônica de varredura, que confirmaram as características esperadas do material. Os compósitos foram confeccionados por casting e foram analisados quanto a permeabilidade ao vapor de água, propriedades óticas e mecânicas e espectroscopia de infravermelho. Com base nos resultados obtidos, foi possível averiguar a influência do reforço celulósico adicionado, constando-se impacto na proporção de BC quanto à mudança de cor e melhores propriedades mecânicas dos compósitos reforçados com NCC. Os ensaios mecânicos constataram limiar de percolação para reforços de celulose de 10% para BC e 1% para NCC. O acréscimo de BC e NCC também obtiveram diminuição de permeabilidade a vapor de água e aumento da hidrofobicidade, em que compósitos com BC superaram ângulos de contato de 100°. Adicionalmente, os compósitos foram submetidos a um processo de hidrofobização por reação sólido-gás com triclorometilsilano, e caracterizados por meio de espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e ângulo de contato, de modo que os compósitos com altos reforços de BC obtiveram resultados mais significativos em relação à hidrofobização em diferentes condições.