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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Bioplásticos de hidroxipropil metilcelulose obtidos por um método inovador: casting centrífugo
???metadata.dc.creator???: Aleli, Erica Oliveira da Silva 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Manzato, Lizandro
First advisor-co: Otoni, Caio Gomide
???metadata.dc.contributor.referee1???: Mattoso, Luiz Henrique Capparelli
???metadata.dc.contributor.referee2???: Segundo, João de Deus Pereira de Moraes
???metadata.dc.description.resumo???: Métodos de conformação de bioplásticos têm sido estudados tanto para melhorar as propriedades físico-mecânicas dos materiais, quanto para escalonar sua produção. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e caracterizar filmes bioplásticos de hidroxipropil metilcelulose (HPMC) produzidos por um método inovador: casting centrífugo. Para isso, foi realizada uma triagem a fim de encontrar as faixas ideais dos parâmetros de processamento capazes de garantir a secagem completa dos filmes. Além de caracterizá-los quanto a uniformidade, anisotropia, comportamento sob fluxo e morfologia, por meio de técnicas analíticas, ensaios de tração, difração de raio-X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho (FTIR), ensaios reológicos e microscopia eletrônica (MEV). Os resultados da triagem mostraram que a concentração de HPMC em 2 % (m/m) levaram a filmes secos antes de 60 min e a concentração de 5% (m/m) causou efeito Weissenberg. A temperatura de 110 oC e velocidade de rotação de 2800 r.p.m. causaram uma secagem heterogênea com aparecimento de regiões esbranquiçadas na superfície do filme. Em temperatura de 40 oC e secagem de 3 h e 45 min, filmes homogêneos foram obtidos. Nenhum filme apresentou uniformidade de espessura. Os testes mecânicos não sugeriram comportamento anisotrópico. Os espectros de FTIR não indicaram diferença espectrais entre as técnicas de casting. A cristalinidade do pó de HPMC puro e dos filmes produzidos por casting de bancada e casting centrífugo foram de 48%, 36% e 28%, respectivamente. De acordo com as curvas de fluxo e viscosidade todas as amostras apresentaram comportamento pseudoplástico e a viscosidade diminuiu com o aumento da temperatura. Os filmes de HPMC apresentaram instabilidade superficial semelhantes ao fenômeno conhecido como “pele de tubarão” ou “casca de laranja”. As imagens de MEV revelam que a superfície do filme de HPMC a 3,5% preparado por casting de bancada resultou em superfície lisa e contínua, porém a amostra preparada por casting centrífugo apresentou estrias. Ao final, o filme formado a 110 oC e 2800 r.p.m. resultou em superfície com fraturas e desgaste.
Abstract: Bioplastic-forming methods have been studied both to improve the physical- mechanical properties of the materials and to scale up their production. In line, the objective of this study was to develop and characterize hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) bioplastic films produced by an innovative method: centrifugal casting. For this, the processing parameters were screened to determine the optimum range capable of ensuring complete film drying. The films were characterized as far as uniformity, anisotropy, behavior under flow, and morphology by means of analytical techniques such as tensile tests, X-ray diffractometry (XRD), infrared spectroscopy (FTIR), rheological tests, and electron microscopy (SEM). The screening showed that HPMC at 2% (w/w) led to film drying within 60 min, whereas 5% (w/w) caused Weissenberg effect. The temperature of 110 oC and rotation speed of 2800 r.p.m. caused heterogeneous drying with appearance of whitish regions on film surface. At drying temperature of 40 oC and time of 3 h and 45 min, homogeneous films were obtained. None of the films presented uniformity of thickness. The mechanical tests did not suggest anisotropic behavior. FTIR spectra indicated no spectral differences among the casting techniques. The crystallinity of the pure HPMC powder and the films produced by bench and centrifugal casting were 48%, 36% and 28%, respectively. According to the flow curves and viscosity profiles, all samples showed pseudoplastic behavior, and the viscosity decreased with increasing temperature. The HPMC films showed surface instability like the phenomenon known as "shark skin" or "orange peel". SEM images revealed that the surface of the 3.5% HPMC film prepared by bench casting was smooth and continuous, but the sample prepared by centrifugal casting showed grooves. Finally, the film formed at 110 °C and 2800 r.p.m. resulted in a surface with fractures and wear.
Keywords: Polímeros - Biodegradação
Plásticos biodegradáveis
???metadata.dc.subject.cnpq???: ENGENHARIAS
???metadata.dc.subject.user???: HPMC
Uniformidade
Defeito superficial
Casting centrífugo
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Faculdade de Tecnologia
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
Citation: ALELI, Erica Oliveira da Silva. Bioplásticos de hidroxipropil metilcelulose obtidos por um método inovador: casting centrífugo. 2023. 101 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2023.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9867
Issue Date: 17-May-2023
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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