Obtenção de micro e nanofibras de PVC pela técnica de Fiação por Sopro em Solução
PVC micro and nanofibers produced via Solution Blow Spinning
Silva, Thamyscira Hermínio; Oliveira, Juliano Elvis de; Medeiros, Eliton Souto de
http://dx.doi.org/10.1590/0104-1428.1694
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.25, n2, p.229-235, 2015
Resumo
Neste trabalho, micro e nanofibras de PVC foram obtidas pela técnica de Fiação por Sopro em Solução, uma técnica recentemente desenvolvida capaz de produzir micro e nanoestruturas poliméricas com velocidade alta e preços que rivalizam a eletrofiação. As micro e nanofibras produzidas neste trabalho, a partir de soluções de PVC em tetrahidrofurano tiveram diâmetros médios entre 217 nm e 2,5 μm. Os efeitos das condições de processamento foram avaliados, sendo que a concentração da solução polimérica foi o parâmetro de maior influência no diâmetro médio. Também foi observado que a estabilidade térmica das micro e nanofibras não foi afetada pela técnica de fiação por sopro em solução.
Palavras-chave
nanofibras, fiação por sopro em solução, PVC.
Abstract
We obtained PVC micro- and nanofibers by Solution Blow Spinning, a recently developed technique capable of producing polymeric micro- and nanostructures with high speed as compared to other techniques such as electrospinning. The PVC fibers produced had an average diameter ranging from 217 nm to 2.5 µm, depending on the experimental conditions. We evaluated the effects of processing conditions and polymer concentration in solution had the most significant effect in fiber diameter. It was also observed that the thermal stability of the fibers was unaffected when compared to PVC films and powder.
Keywords
nanofibers, solution blow spinning, PVC.
References
1. Poole, C. P. Jr, & Owens, F. J. (2003). Introduction to nanotechnology. New York: Wiley-Interscience.
2. Durán, N., Mattoso, L. H. C., & Morais, P. C. (2006). Nanotecnoogia. São Paulo: Artiliber Editora.
3. Mattoso, L. H. C., Ribeiro, C., Medeiros, E. S., Picciani, P. H. S., Paula, G. F., Oliveira, J. E., & Costa, R. G. F. (2012). Eletrofiação de polímeros em solução. Parte I: fundamentação teórica. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 22(2), 170-177. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000026.
4. Mattoso, L. H. C., Ribeiro, C., Medeiros, E. S., Picciani, P. H. S., Paula, G. F., Oliveira, J. E., & Costa, R. G. F. (2012). Eletrofiação de polímeros em solução. Parte II: aplicações e perspectivas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 22(2), 178-185. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000018.
5. Greiner, A., & Wendorff, J. H. (2007). Electrospinning: a fascinating method for the preparation of ultrathin fibers. Angewandte Chemie International Edition, 46(30), 5670-5703. http://dx.doi.org/10.1002/anie.200604646. PMid:17585397
6. Medeiros, E. S., Glenn, G. M., Klamczynski, A. P., Orts, W. J., & Mattoso, L. H. C. (2009). Solution blow spinning: A new method to produce micro- and nanofibers from polymer solutions. Journal of Applied Polymer Science, 113(4), 23222330. http://dx.doi.org/10.1002/app.30275.
7. Oliveira, J. E., Moraes, E. A., Marconcini, J. M., Mattoso, L. H. C., Glenn, G. M., & Medeiros, E. S. (2013). Properties of poly(lactic acid) and poly(ethylene oxide) solvent polymer mixtures and nanofibers made by solution blow spinning. Journal of Applied Polymer Science, 129(6), 3672-3681. http://dx.doi.org/10.1002/app.39061.
8. Oliveira, J. E., Medeiros, E. S., Cardozo, L., Voll, F., Madureira, E. H., Mattoso, L. H. C., & Assis, O. B. G. (2013). Development of poly(lactic acid) nanostructured membranes for the controlled delivery of progesterone to livestock animals. Materials Science and Engineering C, 33(2), 844-849. http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2012.10.032. PMid:25427496
9. Oliveira, J. E., Mattoso, L. H. C., Orts, W. J. & Medeiros, E. S. (2013). Structural and morphological characterization of micro and nanofibers produced by electrospinning and solution blow spinning: a comparative study. Advances in Materials Science and Engineering, 2013, 1-14. http://dx.doi.org/10.1155/2013/409572.
10. Rodolfo, A. Jr, & Mei, L. H. I. (2007). Mecanismos de degradação e estabilização térmica do PVC. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 17(3), 263-275. http://dx.doi.org/10.1590/S010414282007000300018.
11. Carrizales, C., Pelfrey, S., Rincon, R., Eubanks, T. M., Kuang, A., McClure, M. J., Bowlin, G. L., & Macossay, J. (2008). Thermal and mechanical properties of electrospun PMMA, PVC, Nylon 6, and Nylon 6,6. Polymers for Advanced Technologies, 19(2), 124-130. http://dx.doi.org/10.1002/pat.981.
12. Lee, K. H., Kim, H. Y., Min, L. A. Y., Lee, D. R., & Sung, N. H. (2002). Influence of a mixing solvent with tetrahydrofuran and N,N-dimethylformamide on electrospun poly(vinyl chloride) nonwoven mats. Journal of Polymer Science. Part B, Polymer Physics, 40(19), 2259-2268. http://dx.doi.org/10.1002/polb.10293.
13. De Paoli, M.-A. (2009). Degradação e estabilização de polímeros. São Paulo: Artliber Editora.
14. Carpio, D. C. F. D. (2009). Degradação físico-química do PVC causada por derivados de petróleo [Dissertação de mestrado]. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.
15. Pita, V. J. R. R., & Monteiro, E. E. C. (1996). Estudos térmicos de misturas PVC/plastificantes: caracterização por DSC e TG. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 6(1), 50-56. Retrieved from http://www.revistapolimeros.org.br/files/v6n1/v6n1a05.pdf
16. Alves, J. P. D., & Rodolfo, A. Jr (2006). Análise do processo de gelificação de resinas e compostos de PVC suspensão. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 16(2), 165-173. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000200018.
17. Brydson, J. A. (1999). Plastics materials. Oxford: ButterworthHeinemann. Polímeros , 25(2), 229-235, 2015 Obtenção de micro e nanofibras de PVC pela técnica de Fiação por Sopro em Solução
18. Titow, W. V. (1986). PVC technology, 4th ed. New York: Elsevier.
19. Guerrini, L. M., Branciforti, M. C., Bretas, R. E. S., & Oliveira, M. P. (2006). Eletrofiação do Poli(álcool vinílico) Via Solução Aquosa. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 16(4), 286-293. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000400007.
20. Oliveira, J. E., Moraes, E. A., Costa, R. G. F., Afonso, A. S., Mattoso, L. H. C., Orts, W. J., & Medeiros, E. S. (2011). Nano and submicrometric fibers of poly(D,L-lactide) obtained by solution blow spinning: Process and solution variables. Journal of Applied Polymer Science, 122(5), 3396-3405. http://dx.doi.org/10.1002/app.34410.
2. Durán, N., Mattoso, L. H. C., & Morais, P. C. (2006). Nanotecnoogia. São Paulo: Artiliber Editora.
3. Mattoso, L. H. C., Ribeiro, C., Medeiros, E. S., Picciani, P. H. S., Paula, G. F., Oliveira, J. E., & Costa, R. G. F. (2012). Eletrofiação de polímeros em solução. Parte I: fundamentação teórica. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 22(2), 170-177. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000026.
4. Mattoso, L. H. C., Ribeiro, C., Medeiros, E. S., Picciani, P. H. S., Paula, G. F., Oliveira, J. E., & Costa, R. G. F. (2012). Eletrofiação de polímeros em solução. Parte II: aplicações e perspectivas. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 22(2), 178-185. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282012005000018.
5. Greiner, A., & Wendorff, J. H. (2007). Electrospinning: a fascinating method for the preparation of ultrathin fibers. Angewandte Chemie International Edition, 46(30), 5670-5703. http://dx.doi.org/10.1002/anie.200604646. PMid:17585397
6. Medeiros, E. S., Glenn, G. M., Klamczynski, A. P., Orts, W. J., & Mattoso, L. H. C. (2009). Solution blow spinning: A new method to produce micro- and nanofibers from polymer solutions. Journal of Applied Polymer Science, 113(4), 23222330. http://dx.doi.org/10.1002/app.30275.
7. Oliveira, J. E., Moraes, E. A., Marconcini, J. M., Mattoso, L. H. C., Glenn, G. M., & Medeiros, E. S. (2013). Properties of poly(lactic acid) and poly(ethylene oxide) solvent polymer mixtures and nanofibers made by solution blow spinning. Journal of Applied Polymer Science, 129(6), 3672-3681. http://dx.doi.org/10.1002/app.39061.
8. Oliveira, J. E., Medeiros, E. S., Cardozo, L., Voll, F., Madureira, E. H., Mattoso, L. H. C., & Assis, O. B. G. (2013). Development of poly(lactic acid) nanostructured membranes for the controlled delivery of progesterone to livestock animals. Materials Science and Engineering C, 33(2), 844-849. http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2012.10.032. PMid:25427496
9. Oliveira, J. E., Mattoso, L. H. C., Orts, W. J. & Medeiros, E. S. (2013). Structural and morphological characterization of micro and nanofibers produced by electrospinning and solution blow spinning: a comparative study. Advances in Materials Science and Engineering, 2013, 1-14. http://dx.doi.org/10.1155/2013/409572.
10. Rodolfo, A. Jr, & Mei, L. H. I. (2007). Mecanismos de degradação e estabilização térmica do PVC. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 17(3), 263-275. http://dx.doi.org/10.1590/S010414282007000300018.
11. Carrizales, C., Pelfrey, S., Rincon, R., Eubanks, T. M., Kuang, A., McClure, M. J., Bowlin, G. L., & Macossay, J. (2008). Thermal and mechanical properties of electrospun PMMA, PVC, Nylon 6, and Nylon 6,6. Polymers for Advanced Technologies, 19(2), 124-130. http://dx.doi.org/10.1002/pat.981.
12. Lee, K. H., Kim, H. Y., Min, L. A. Y., Lee, D. R., & Sung, N. H. (2002). Influence of a mixing solvent with tetrahydrofuran and N,N-dimethylformamide on electrospun poly(vinyl chloride) nonwoven mats. Journal of Polymer Science. Part B, Polymer Physics, 40(19), 2259-2268. http://dx.doi.org/10.1002/polb.10293.
13. De Paoli, M.-A. (2009). Degradação e estabilização de polímeros. São Paulo: Artliber Editora.
14. Carpio, D. C. F. D. (2009). Degradação físico-química do PVC causada por derivados de petróleo [Dissertação de mestrado]. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.
15. Pita, V. J. R. R., & Monteiro, E. E. C. (1996). Estudos térmicos de misturas PVC/plastificantes: caracterização por DSC e TG. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 6(1), 50-56. Retrieved from http://www.revistapolimeros.org.br/files/v6n1/v6n1a05.pdf
16. Alves, J. P. D., & Rodolfo, A. Jr (2006). Análise do processo de gelificação de resinas e compostos de PVC suspensão. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 16(2), 165-173. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000200018.
17. Brydson, J. A. (1999). Plastics materials. Oxford: ButterworthHeinemann. Polímeros , 25(2), 229-235, 2015 Obtenção de micro e nanofibras de PVC pela técnica de Fiação por Sopro em Solução
18. Titow, W. V. (1986). PVC technology, 4th ed. New York: Elsevier.
19. Guerrini, L. M., Branciforti, M. C., Bretas, R. E. S., & Oliveira, M. P. (2006). Eletrofiação do Poli(álcool vinílico) Via Solução Aquosa. Polímeros: Ciência e Tecnologia, 16(4), 286-293. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282006000400007.
20. Oliveira, J. E., Moraes, E. A., Costa, R. G. F., Afonso, A. S., Mattoso, L. H. C., Orts, W. J., & Medeiros, E. S. (2011). Nano and submicrometric fibers of poly(D,L-lactide) obtained by solution blow spinning: Process and solution variables. Journal of Applied Polymer Science, 122(5), 3396-3405. http://dx.doi.org/10.1002/app.34410.