Study on the influence of cellulose microfiber in o/w emulsions stabilized with tween 80, ethanol, and castor oil

dc.contributor.advisorMarconcini, José Manoel
dc.contributor.co-advisorTonoli, Gustavo Henrique Denzin
dc.contributor.co-advisorFranzini, Cristina Maria
dc.contributor.refereeConerro, Antonio Guerreiro
dc.contributor.refereeMendes, Lourival Marin
dc.creatorFaria, João Enrique Mascarenhas de
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/5117772082589202
dc.creator.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-9183-1974
dc.date.accessioned2026-02-02T19:15:54Z
dc.date.issued2025-09-29
dc.description.abstractEmulsions are thermodynamically unstable systems homogenized by emulsifiers, amphiphilic agents that interacts with both immiscible substances. In the industry field, these agents are commonly synthetics, causing risk to human health and environment. The cellulose microfibers (CMF) is an abundant material, versatile and low toxicity with emulsifying properties due to its capacity to form a 3d network and amphiphilic behavior. However, its versatility can be tricking when inserted into an emulsion due to its complex interactions with other materials. This work studied the influence of CMF, from a commercial brand, in an oil-in-water system compound with castor oil, tween 80, ethanol and water. The experiment was designed by factorial design, and the formulations were characterized by visual stability analysis, microstructure, diameter droplets, ionic demand and structural stability. Results have shown an ideal proportion of 25 % CMF dispersion to get stable macroemulsion for 7 days. Its presence preserved the droplets pattern formed by tween 80 and ethanol, making a macroemulsion, besides acting as a thickener that not only modifies, but also intensifies the viscoelastic behavior of the emulsion with the increase of quantity of CMF, from 0.25 % to 0.45 %. The ionic demand showed CMF as an anionic material and tween 80 and ethanol, as non-ionic. The stability was achieved due to the tridimensional CMF network formed by the interaction with the quantities of tween 80 and ethanol.
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.areastematicasdaextensaoTecnologia e produção
dc.description.concentrationCiências Exatas e da Terra
dc.description.odsODS 9: Indústria, inovação e infraestrutura
dc.description.odsODS 12: Consumo e produção responsáveis
dc.description.odsODS 13: Ação contra a mudança global do clima
dc.description.resumoEmulsões são sistemas termodinamicamente instáveis homogeneizados por meio de agentes emulsificantes que intermediam a interação das substâncias imiscíveis. Esses agentes, nos setores da indústria convencional, comumente são sintéticos, causando riscos à saúde humana e meio ambiente. A microfibra de celulose (MFC) é um material abundante, versátil e de baixa toxicidade com propriedades emulsificantes devido a sua capacidade de formar uma rede tridimensional e seu carácter químico anfifílico. No entanto, a sua versatilidade apresenta desafios no uso em emulsões, devido a sua complexidade de interação com materiais diversos. Este trabalho estudou a influência da CMF de marca comercial em sistema óleo-em-água composto por óleo de rícino, Tween 80, etanol e água. O experimento foi delineado por planejamento fatorial e, as formulações, caracterizadas por análise de estabilidade visual, microestrutura, tamanho de micelas, demanda iônica e estabilidade estrutural. Resultados inferem uma proporção ideal, 25 %, da dispersão de CMF para alcançar uma estabilidade por 7 dias. A sua presença preservou o padrão de formação de micelas provocado pelo Tween 80 e etanol, formando uma macroemulsão, além de atuar como um espessante que, não só modifica, mas intensifica o comportamento viscoelástico, sólido viscoso, a medida que se aumenta o teor de sólidos da CMF de 0,25 % para 0,45%. A demanda iônica mostrou a CMF com um caráter aniônico enquanto o Tween 80 e etanol, não iônico. Conclui-se que a estabilidade foi alcançada devido a formação da rede de CMF no sistema, possivelmente, devido a influência do Tween 80 e etanol sobre a carga superficial da CMF.
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.description.tipodeimpactoEconômicos
dc.description.tipodeimpactoOutros
dc.identifier.citationFARIA, João Enrique Mascarenhas de. Study on the influence of cellulose microfiber in o/w emulsions stabilized with tween 80, ethanol, and castor oil. 2026. 62 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60584
dc.language.isoen
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeEscola de Ciências Agrárias de Lavras (ESAL)
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectEmulsão de pickering
dc.subjectCellulose microfibers
dc.subjectIonic demand
dc.subjectCelulose - Microfibras
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra
dc.subject.cnpqEngenharias
dc.subject.cnpqCiências Agrárias
dc.titleStudy on the influence of cellulose microfiber in o/w emulsions stabilized with tween 80, ethanol, and castor oil
dc.title.alternativeEstudo da influência da microfibra de celulose em emulsão o/a estabilizada com tween 80 e etanol
dc.typedissertação

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