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Compósitos de nanocelulose/PHBV: manta microfibrílica por eletrofiação

Processo: 11/14153-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2012
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Herman Jacobus Cornelis Voorwald
Beneficiário:Kelly Cristina Coelho de Carvalho Benini
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FEG). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Guaratinguetá. Guaratinguetá , SP, Brasil
Assunto(s):Eletrofiação   Materiais compósitos   Nanofibras

Resumo

O desenvolvimento de compósitos feitos a partir de matérias primas renováveis e biodegradáveis tem sido alvo de pesquisas tanto em instituições científicas como em indústrias devido a fatores como o aumento da conscientização ambiental e a necessidade de desenvolver produtos levando em consideração a sustentabilidade.Reforçar matrizes biodegradáveis com fibras lignocelulósicas é uma das alternativas viáveis para melhorar as propriedades mecânicas destas matrizes sem a necessidade de utilizar fibras sintéticas. Porém muitas vezes essas fibras não conferem a resistência mecânica e as propriedades necessárias para muitas aplicações de polímeros convencionais.Desta forma o uso de fibras de celulose em escala nanométrica torna-se interessante uma vez que estas nanofibras possuem propriedades superiores quando comparada a outras fibras micrométricas tanto naturais como sintéticas. Dentre estas propriedades pode-se destacar sua elevada área superficial, boas propriedades mecânicas, incluindo módulo de Young e resistência à tração e baixo coeficiente de expansão térmica.Neste trabalho,whiskers de celulose serão obtidas a partir da fibra de capim-sapé através de tratamentos químicos como mercerização, branqueamento e hidrólise ácida, seguido por ultrasonificação que quebra as cadeias de celulose através do processo de cavitação. As nanofibras obtidas serão caracterizadas quanto às suas propriedades térmicas e morfológicas com o intuito de avaliar o efeito do método de obtenção nas propriedades das nanofibras e em seguida serão misturadas em uma solução de poli(3-hidroxibutirato) PHB, para a obtenção de mantas nanofibrílicas pelo processo de eletrofiação. Neste trabalho, nanofibras de celulose serão obtidas a partir da fibra de capim-sapé através de tratamentos químicos como mercerização, branqueamento e hidrólise ácida. Posteriormente essas nanofibras serão misturadas em uma solução de PHB (poli-3-hidroxibutirato), para a obtenção de mantas nanofibrílicas através do processo de eletrofiação.Essas mantas nanofibrílicas de nanofibras de celulose/PHB serão utilizadas como reforço para a obtenção de compósitos via moldagem por compressão a quente.Em cada etapa do processo serão utilizadas técnicas de caracterização física, mecânica, térmica e morfológica para definir parâmetros de processamento e propriedades dos materiais obtidos.

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BENINI, KELLY C. C. C.; ORNAGHI JUNIOR, HEITOR L.; BIANCHI, OTAVIO; DE MAGALHAES, WELINGTON FERREIRA; HENRIQUES, FERNANDO FULGENCIO; WINDMOLLER, DARIO; VOORWALD, HERMAN J. C.; CIOFFI, MARIA O. H. Novel biodegradable composites based on PHBV: Effect of nanocellulose incorporation on the non-isothermal crystallization kinetic and structural parameters. Polymer Composites, v. 40, n. 8, p. 3156-3165, AUG 2019. Citações Web of Science: 2.
AVILA DIAS MACIEL, MAISA MILANEZ; COELHO DE CARVALHO BENINI, KELLY CRISTINA; CORNELIS VOORWALD, HERMAN JACOBUS; HILARIO CIOFFI, MARIA ODILA. Obtainment and characterization of nanocellulose from an unwoven industrial textile cotton waste: Effect of acid hydrolysis conditions. International Journal of Biological Macromolecules, v. 126, p. 496-506, APR 1 2019. Citações Web of Science: 6.
COELHO DE CARVALHO BENINI, KELLY CRISTINA; CORNELIS VOORWALD, HERMAN JACOBUS; HILARIO CIOFFI, MARIA ODILA; REZENDE, MIRABEL CERQUEIRA; ARANTES, VALDEIR. Preparation of nanocellulose from Imperata brasiliensis grass using Taguchi method. Carbohydrate Polymers, v. 192, p. 337-346, JUL 15 2018. Citações Web of Science: 14.
DE CARVALHO BENINI, KELLY C. C.; BROCKS, THATIANE; MONTORO, SERGIO R.; HILARIO CIOFFI, MARIA ODILA; CORNELIS VOORWALD, HERMAN JACOBUS. Effect of Fiber Chemical Treatment of Nonwoven Coconut Fiber/Epoxy Composites Adhesion Obtained by RTM Process. Polymer Composites, v. 38, n. 11, p. 2518-2527, NOV 2017. Citações Web of Science: 2.
COELHO DE CARVALHO BENINI, KELLY CRISTINA; CORNELIS VOORWALD, HERMAN JACOBUS; HILARIO CIOFFI, MARIA ODILA; MILANESE, ANDRESSA CECILIA; ORNAGHI, JR., HEITOR L. . JOURNAL OF NATURAL FIBERS, v. 14, n. 1, p. 112-125, 2017. Citações Web of Science: 4.
DE CARVALHO BENINI, KELLY C. C.; HILARIO CIOFFI, MARIA ODILA; CORNELIS VOORWALD, HERMAN JACOBUS. PHBV/cellulose nanofibrils composites obtained by solution casting and electrospinning process. MATERIA-RIO DE JANEIRO, v. 22, n. 2, p. -, 2017. Citações Web of Science: 0.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
BENINI, Kelly Cristina Coelho de Carvalho. Compósitos de nanocelulose / PHBV : manta microfibrilica por eletrofiação. 2015. 166 f. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Faculdade de Engenharia (Campus de Guaratinguetá)..

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