Síntese de nanowiskers de fibra de mandioca: formação de nanocompósitos com álcool polivinílico

• Autor(a) principal: Schoeler, Marcilene Neumann
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/2929
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA::ANALISE DE TRACOS E QUIMICA AMBIENTAL; Celulose; Polímeros; Resíduos industriais - Aspectos ambientais; Cellulose; Polymers; Factory and trade waste - Environmental aspects; Engenharia Sanitária

Os nanowhiskers são domínios cristalinos de fontes celulósicas e têm sido usados na preparação de nanocompósitos devido à abundância de matéria-prima disponível oriundas de várias fontes renováveis e biodegradáveis. Além disso, apresentam facilidade de modificação de superfície por meio de tratamentos químicos, possuem grande área superficial e morfologia diferenciada, apresentando ótimas características mecânicas, térmicas e de barreira. Neste trabalho foram extraídos nanowhiskers de celulose do bagaço da raiz de mandioca gerado na etapa de separação da fécula. Os nanowhiskers de celulose obtidos por hidrólise ácida foram caracterizados por análises térmicas (TG e DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e difração de raios X (DRX). Nos espectros de FTIR foram observadas diferenças entre nanowhiskers (NWM), fibra bruta de mandioca (FBM) e fibra purificada de mandioca (FPM), indicando favorecimento na formação de nanowhiskers estáveis. A cristalinidade da FPM e dos NWM também foi observada no DRX, com o aumento de cristalinidade de 254,87 % e 165,62 %, respectivamente quando comparada com a FBM. A estabilidade térmica aumentou com os tratamentos químicos realizados na FBM e a degradação de NWM ocorrida basicamente em uma única etapa, indica homogeneidade química e dimensional da amostra. Nanocompósitos formados por matriz polimérica de álcool polivinílico (PVA) e reforços de 2,5, 5 e 10 % de NWM foram comparados com o PVA através de análises térmicas (TG e DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR), difração de raios X (DRX) e análise de tração. A estabilidade térmica aumentou do nanocompósito com reforço de 5 % de NWM. Na análise de FTIR, as bandas identificadas são características do PVA. O difratograma do DRX apresentou aumento de cristalinidade do nanocompósito com menor reforço de NWM, numa faixa de aumento de 38 %. As propriedades mecânicas apresentaram melhorias significativas nos nanocompósitos com reforço de NWM. O nanocompósito formado com menor quantidade de reforço, apresentou maior módulo de elasticidade e o nanocompósito formado com reforço de 5 % de NWW apresentou maior limite de resitência e ruptura de tensão. O presente trabalho constatou que a utilização da massa residual de fecularias torna-se de utilização promissora na produção de nanowhiskers e incorporação dos mesmos em nanocompósitos como reforço.