Preparo e Caracterização de Filmes Obtidos a Partir de Poli (Ácido Lático) e Celulose Microcristalina
Preparing Films from Poly(Lactid Acid) and Microcrystalline Cellulose and Characterization
Santos, Fernanda A. dos; Tavares, Maria Inês B.
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282013005000021
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.23, n2, p.229-235, 2013
Resumo
O objetivo deste trabalho foi investigar a produção e as propriedades de compósitos a base de poli(ácido lático) (PLA) e de celulose microcristalina (CMC). Os compósitos foram produzidos por vazamento de solução, gerando filmes contendo diferentes teores de celulose. Neste experimento, a CMC foi previamente intumescida em água e, em seguida, seca por liofilização. O inchamento teve a finalidade de permitir a penetração das cadeias de PLA entre as partículas da celulose. Nos filmes obtidos foram avaliados os efeitos do teor e do inchamento da celulose sobre a dispersão desta na matriz polimérica, a cristalinidade e as propriedades mecânicas sob tração. Os filmes e os materiais utilizados em sua obtenção foram caracterizados por difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varreduta, ressônancia magnética nuclear e quanto ao desempenho mecânico sob tração. Os resultados encontrados indicam que o tratamento da CMC por inchamento/liofilização permitiu a obtenção de filmes com melhor dispersão da carga na matriz e melhor desempenho mecânico quando comparados com os filmes contendo CMC sem tratamento.
Palavras-chave
Celulose, relaxação nuclear, RMN
Abstract
The goal of this work was to investigate the production and properties of composites based on poly(lactic acid) (PLA) and microcrystalline cellulose (MCC). The composites were obtained by solution casting in the film form, with different amounts of cellulose. In this experiment, MCC was previously swollen in water and then dried by lyophilization. Swelling was aimed at allowing the PLA chains to penetrate between cellulose particles. The effects from the contents and swelling of cellulose were evaluated with regard to its dispersal in the matrix, crystallinity and strain mechanical properties. The materials employed and the resulting films were investigated according to their mechanical properties and by using X-ray diffractometry, scanning electron microscopy and nuclear magnetic resonance. The results indicate that the MCC treatment by swelling/lyophilization led to films with better load dispersion in the matrix and better mechanical performance compared with films obtained with non-treated MCC.
Keywords
Cellulose, nuclear relaxation, NMR
References
1. Petersson, L.; Mathew, A. P. & Oksman, K. J. - Appl. Polym. Sci., 112,
p.2001 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/app.29661
2. Suryanegara, L.; Nakagaito, A. N. & Yano H. - Comp. Sci. and Technol., 69, p.1187 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. compscitech.2009.02.022
3. Goetz L.; Mathew, A.; Oksman, K.; Gatenholm, P. & Ragauskas, A. J. - Carbohydr. Polym., 75, p.85 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. carbpol.2008.06.017
4. Feng, L.; Zhou, Z.; Dufresne, A.; Huang, J.; Wei, M. & An, L. - Appl. Polym. Sci., 112, p.2830 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/app.29731
5. Nakagaito, A. N.; Iwamoto, S. & Yano, H. - Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process, 80, p.93 (2005). http://dx.doi.org/10.1007/s00339-004-2932‑3
6. Samir, M. A. S. A.; Alloin, F. & Dufresne, A. - Biomacromolecules, 6, p.612 (2005).
7. Rosa, M. F.; Medeiros, E. S.; Malmonje, J. A.; Wood, D. F.; Mattoso, L. H. C.; Orts, W. J. & Imam, S. H. - “Extração e Caracterização de Whiskers de Celulose de Fibra de Coco”, in: Anais do 18º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Porto de Galinhas- PE, nov (2008).
8. Hubbe, M. A.; Rojas, O. J. Lucia, L. A. & Sain, M. - Bioresour., 3, p.929 (2008).
9. Freire, C. S. R.; Silvestre, A. J. D.; Pascoal Neto, C.; Gandini, A.; Martin, L. & Mondragon, I. - Comp. sci. and Technol., 68, p.3358 (2008).
10. Klock, U. & Muniz, G. I. B. - “Química da Madeira”, Fupef, Curitiba (2005).
11. Silva, R.; Haraguchi, S. K.; Muniz E. C. & Rubira, A. F. - Quím. Nova, 32, p.661 (2009). http://dx.doi.org/10.1590/S0100‑40422009000300010
12. Behrens, M. D. D. & Netto-Ferreira, J. C. - Quím. Nova, 29, p.5 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422006000100002
13. Resende, D. K.; Dornelas, C. B.; Tavares, M. I. B.; Gomes, A. S. & Moreira, L. A. - Polímeros, 20, p.231 (2010). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104-14282010005000031
14. Passos, A. A.; Tavares, M. I. B.; Cucinelli Neto, R. P.; Moreira, L. A. & Ferreira, A. G. - Polímeros, 21, p.98 (2011). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104-14282011005000023
15. Canevarolo, S. V.; Galland, G. B. & Tavares, M. I. B. - “Técnicas de Caracterização de Polímeros”, Artliber, São Paulo (2004).
16. Rong, M. Z.; Zhang, M. Q.; Liu, Y.; Yang, G. C. & Zeng, H. M. - Comp. Sci. Technol, 61, p.1437 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0266- 3538(01)00046-X
17. Siqueira, G.; Abdillahi, H.; Bras, J. & Dufresne. A. - Cellulose, 17, p.289 (2009). http://dx.doi.org/10.1007/s10570-009-9384-z
18. Marques, M. P. - “Estudo da Hidrólise do Bagaço da Cana-de-Açúcar por Fungos Filamentosos”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista, Brasil (2010).
19. Siqueira, G.; Bras, J. & Dufresne, A. - Biomacromolecules, 10, p.425 (2009). http://dx.doi.org/10.1021/bm801193d
20. Lu, J.; Wang, T. & Drzal, L. T. - Compos.: Part A, 39, p.738 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2008.02.003
21. Jiang, L.; Morelius, E.; Zhang, J.; Wolcott, M. & Holbery, J. - J. Compos. Mater., 42, p.2629 (2008). http://dx.doi. org/10.1177/0021998308096327
22. Terinte, N.; Ibbett, R. & Schuster, K. C. - Lenzinger Berichte, 89, p.118 (2011).
23. El-Sakhawy, M. & Hassan, M. L. - Carbohydr. Polym., 67, p.1 (2007).
24. Petersson, L. & K. Oksman, K. - “Preparation and Properties of Biopolymer-Based Nanocomposite Films Using Microcrystalline Cellulose”, in: Cellulose Nanocomposites, cap.10, Kristiina Oksman and Mohini Sain (eds.), ACS Symposium Series (2005).
25. Mathew, A. P.; Oksman, K. & Sain, M. - Appl. Polym. Sci., 97, p.2014 (2006). http://dx.doi.org/10.1002/app.21779
2. Suryanegara, L.; Nakagaito, A. N. & Yano H. - Comp. Sci. and Technol., 69, p.1187 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. compscitech.2009.02.022
3. Goetz L.; Mathew, A.; Oksman, K.; Gatenholm, P. & Ragauskas, A. J. - Carbohydr. Polym., 75, p.85 (2009). http://dx.doi.org/10.1016/j. carbpol.2008.06.017
4. Feng, L.; Zhou, Z.; Dufresne, A.; Huang, J.; Wei, M. & An, L. - Appl. Polym. Sci., 112, p.2830 (2009). http://dx.doi.org/10.1002/app.29731
5. Nakagaito, A. N.; Iwamoto, S. & Yano, H. - Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process, 80, p.93 (2005). http://dx.doi.org/10.1007/s00339-004-2932‑3
6. Samir, M. A. S. A.; Alloin, F. & Dufresne, A. - Biomacromolecules, 6, p.612 (2005).
7. Rosa, M. F.; Medeiros, E. S.; Malmonje, J. A.; Wood, D. F.; Mattoso, L. H. C.; Orts, W. J. & Imam, S. H. - “Extração e Caracterização de Whiskers de Celulose de Fibra de Coco”, in: Anais do 18º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, Porto de Galinhas- PE, nov (2008).
8. Hubbe, M. A.; Rojas, O. J. Lucia, L. A. & Sain, M. - Bioresour., 3, p.929 (2008).
9. Freire, C. S. R.; Silvestre, A. J. D.; Pascoal Neto, C.; Gandini, A.; Martin, L. & Mondragon, I. - Comp. sci. and Technol., 68, p.3358 (2008).
10. Klock, U. & Muniz, G. I. B. - “Química da Madeira”, Fupef, Curitiba (2005).
11. Silva, R.; Haraguchi, S. K.; Muniz E. C. & Rubira, A. F. - Quím. Nova, 32, p.661 (2009). http://dx.doi.org/10.1590/S0100‑40422009000300010
12. Behrens, M. D. D. & Netto-Ferreira, J. C. - Quím. Nova, 29, p.5 (2006). http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422006000100002
13. Resende, D. K.; Dornelas, C. B.; Tavares, M. I. B.; Gomes, A. S. & Moreira, L. A. - Polímeros, 20, p.231 (2010). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104-14282010005000031
14. Passos, A. A.; Tavares, M. I. B.; Cucinelli Neto, R. P.; Moreira, L. A. & Ferreira, A. G. - Polímeros, 21, p.98 (2011). http://dx.doi.org/10.1590/ S0104-14282011005000023
15. Canevarolo, S. V.; Galland, G. B. & Tavares, M. I. B. - “Técnicas de Caracterização de Polímeros”, Artliber, São Paulo (2004).
16. Rong, M. Z.; Zhang, M. Q.; Liu, Y.; Yang, G. C. & Zeng, H. M. - Comp. Sci. Technol, 61, p.1437 (2001). http://dx.doi.org/10.1016/S0266- 3538(01)00046-X
17. Siqueira, G.; Abdillahi, H.; Bras, J. & Dufresne. A. - Cellulose, 17, p.289 (2009). http://dx.doi.org/10.1007/s10570-009-9384-z
18. Marques, M. P. - “Estudo da Hidrólise do Bagaço da Cana-de-Açúcar por Fungos Filamentosos”, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual Paulista, Brasil (2010).
19. Siqueira, G.; Bras, J. & Dufresne, A. - Biomacromolecules, 10, p.425 (2009). http://dx.doi.org/10.1021/bm801193d
20. Lu, J.; Wang, T. & Drzal, L. T. - Compos.: Part A, 39, p.738 (2008). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2008.02.003
21. Jiang, L.; Morelius, E.; Zhang, J.; Wolcott, M. & Holbery, J. - J. Compos. Mater., 42, p.2629 (2008). http://dx.doi. org/10.1177/0021998308096327
22. Terinte, N.; Ibbett, R. & Schuster, K. C. - Lenzinger Berichte, 89, p.118 (2011).
23. El-Sakhawy, M. & Hassan, M. L. - Carbohydr. Polym., 67, p.1 (2007).
24. Petersson, L. & K. Oksman, K. - “Preparation and Properties of Biopolymer-Based Nanocomposite Films Using Microcrystalline Cellulose”, in: Cellulose Nanocomposites, cap.10, Kristiina Oksman and Mohini Sain (eds.), ACS Symposium Series (2005).
25. Mathew, A. P.; Oksman, K. & Sain, M. - Appl. Polym. Sci., 97, p.2014 (2006). http://dx.doi.org/10.1002/app.21779
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