dissertação
Nanocompósitos a base de quitosana reforçados com nanofibras de Pinus sp. e Eucalyptus sp.
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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 Ciência e Tecnologia da Madeira
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
Buscando alternativas para o uso dos recursos florestais nas indústrias de embalagens, este trabalho foi realizado com o objetivo de entender e avaliar a capacidade que a celulose microfibrilada de Pinus sp. e Eucalyptus sp. tem de atuar como reforço em matriz de quitosana. Para a obtenção da celulose microfibrilada, utilizou-se o processo mecânico de fibrilação. A microscopia de força atômica (MFA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizadas para caracterizar a celulose microfibrilada. A avaliação microestrutural dos compósitos foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios-X (DRX). Também foram avaliadas as propriedades físicas e mecânicas. Os resultados mostraram que, após o processamento mecânico das celuloses de Pinus sp. e Eucalyptus sp., ocorreu uma redução de aproximadamente, 99% no diâmetro médio da celulose microfibrilada obtida. A adição de 10% de reforço melhorou 105% e 75% a resistência à tração, para compósitos com celulose microfibrilada de Eucalyptus sp. e Pinus sp., respectivamente. Houve um aumento de 75% e 69% no módulo de elasticidade, para celulose microfibrilada de Eucalyptus sp. e Pinus sp., respectivamente. A adição da celulose microfibrilada diminuiu a transparência dos compósitos. A solubilidade em água e a permeabilidade ao vapor de água dos compósitos, contendo altos teores de celulose microfibrilada, mostrou significativa diminuição em seus valores.
Abstract
Seeking alternatives for the use of forest resources in packaging industries, this study aimed to evaluate the effect of the inclusion of microfibrillated cellulose of Pinus sp. and Eucalyptus sp., at different concentrations, on the physical, mechanical, morphological, optical properties, as well as those of the composites prepared from chitosan (matrix). To obtain microfibrillated cellulose we used the mechanical fibrillation process. Atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) were used to characterize the microfibrillated cellulose. The microstructural evaluation of composites was performed using scanning electron microscopy (SEM) and Xray diffraction (XRD). Physical and mechanical properties were also evaluated. The results showed that, after the mechanical processing of Pinus sp. e Eucalyptus sp. pulps, a reduction of approximately 99% occurred in the average diameter of the obtained microfibrillated cellulose. The addition of 10% of reinforcement improved 105% and 75% tensile strength, for composites with microfibrillated cellulose of Eucalyptus sp. and of Pinus sp., respectively. An increase of 75% and 69% occurred in the modulus of elasticity for microfibrillated cellulose of Eucalyptus sp. and of Pinus sp., respectively. The addition of microfibrillated cellulose decreased transparency of the composites. The values of water solubility and permeability to water vapor of the composites with high microfibrillated cellulose content showed a significant decrease.
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HUGEN, L. N. Nanocompósitos a base de quitosana reforçados com nanofibras de Pinus sp. e Eucalyptus sp. 2016. 70 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2015.