dissertação
Efeito da modificação superficial com descarga de corona em filmes de nanofibra de pinus e eucalipto
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Universidade Federal de Lavras
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Departamento de Ciências Florestais
Programa de Pós-Graduação
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
Agência de fomento
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Tipo de impacto
Áreas Temáticas da Extenção
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Dados abertos
Resumo
Estudos demonstraram que o tratamento corona é promissor para a melhoria da qualidade de tecidos e compósitos. Não há relatos sobre a sua eficácia para a modificação superficial de filmes de nanofibras para impressão e embalagem. Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar as propriedades do filme com a evolução da exposição à descarga corona em filmes de nanofibras de eucalipto e pinus. As nanofibras de celulose foram produzidas a partir de polpas comerciais de celulose branqueadas de ambas as espécies, por meio de 30 passagens em um moinho SuperMasscolloiderGrinder. Os filmes foram obtidos pelo método casting. A descarga corona foi aplicada durante 10, 30, 60 e 300 segundos, a uma distância de 3 cm. Além disso, a duração da modificação da superfície foi avaliada após 6, 24, 48, 72 e 96 horas. A descarga corona promoveu a formação de grupos hidroxila, carbonila e outros grupos funcionais pela quebra de ligações C-C e subsequente reação com oxigênio. O melhor tempo de tratamento corona foi de 30 segundos, para o qual foi encontrada máxima permeabilidade ao vapor de água de 13,1 g.mm/KPa.day.m² e 14,2 g.mm/KPa.day.m², para os filmes de eucalipto e pinus, respectivamente. Além disso, observou-se máxima absorção de água (cerca de 35%) para filmes de ambas as espécies tratadas por 30 segundos. A força de tração aumentou com maior tempo de exposição ao tratamento corona. Os filmes de nanofibras de pinus tiveram desempenho melhor que os filmes de nanofibras de eucalipto, devido ao maior índice de cristalinidade e dimensões de nanofibras. Por meio da análise do ângulo de contato e da energia da superfície, verificou-se que a impressão de filmes de nanofibrilas tratados com corona deve ser realizada em até 24 horas, quando os filmes ainda exibem o efeito do tratamento.
Abstract
Investigations have shown that corona treatment is promising for quality improvement of fabrics and composites. There are no reports on its effectiveness for surface modification of nanofibril films for printing and packaging purposes. This investigation aimed to evaluate the film properties with the evolution of corona discharge exposition on eucalyptus and pinusnanofibril films. Cellulose nanofibrilswere produced from commercial bleached cellulose pulps of both species through 30 passages in a SuperMasscolloider Grinder. Films were formed by casting method. The corona discharge treatment was applied for 10, 30, 60 and 300 s, at a distance of 3 cm. Furthermore, the duration of the surface modification was evaluated after 6, 24, 48, 72 and 96 h. Corona discharge promoted formation of hydroxyl, carbonyl and other functional groups by the breakage of C-C bonds and subsequent reaction with oxygen. The best corona treatment time was 30 s, for which maximum water vapor permeability of 13.1 g.mm/KPa.day.m² and 14.2 g.mm/KPa.day.m² was found for the eucalyptus and pinus films, respectively. In addition, maximum water absorption (of around 35%) was observed for films of both species treated for 30 s. The tensile strength increased by increasing corona treatment exposition. Pinusnanofibril films showed better performance than eucalyptus nanofibril films due to higher crystalline index and nanofibril dimensions. Through the analysis of contact angle and surface energy, it was verified that printing of corona treated nanofibril films should be carried out up to 24 h where the films still exhibit the effect of the treatment.
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LOPES, T. A. Efeito da modificação superficial com descarga de corona em filmes de nanofibra de pinus e eucalipto. 2018. 79 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.