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Obtenção de nano-whiskers de celulose de algodão melhorado geneticamente para desenvolvimento de nanocompósitos biodegradáveis com poli(ácido lático)/(amido termoplástico)

Processo: 07/50863-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2007
Vigência (Término): 31 de agosto de 2010
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Luiz Henrique Capparelli Mattoso
Beneficiário:Eliangela de Morais Teixeira
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil

Resumo

O presente projeto tem como objetivo principal a obtenção de nanofibras de celulose originárias de diferentes variedades de algodão e sua aplicação no desenvolvimento de nanocompósitos biodegradáveis de blendas de poli (ácido lático) (PLA)/amido termoplástico (TPS). As nanofibras são obtidas a partir da celulose, sendo estruturas altamente cristalinas e denominadas "whiskers". Estes exibem tamanho nanométrico (espessura de 5 a 90 nm), são obtidos por hidrólise ácida e apresentam grande potencial para serem empregados como reforço em matrizes poliméricas. Nesta proposta, nano-whiskers de fibras de diferentes variedades de algodão, melhorado geneticamente, serão extraídas por tratamento químico-mecânico buscando-se a otimização do processo de sua obtenção. Serão avaliadas possíveis influências do melhoramento genético sobre o rendimento, geometria e dimensões dos respectivos whiskers e desempenho final dos nanocompósitos a serem obtidos. Utilizando-se estes whiskers, serão preparados diferentes nanocompósitos com a matriz polimérica PLA/TPS. Serão avaliadas primeiramente as condições de processamento em um reômetro de torque. Após esta etapa, os nanocompósitos serão caracterizados quanto à composição, morfologia (microscópio eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (TEM), comportamento mecânico (ensaio de tração), térmico (Calorimetria exploratória diferencial (DSC) e Termogravimetria (TG)), termo-dinâmico-mecânico (Análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA), resistência à absorção de água. Realizar-se-á também um estudo comparativo entre alguns destes nanocompósitos com os seus equivalentes compósitos com fibras de algodão moídas mecanicamente na escala micrométrica. O objetivo desta etapa será o de avaliar o desempenho como reforço na matriz polimérica das fibras na escala nano comparativamente às na escala micro. Por fim, é proposto um estudo de biodegradabilidade dos nanocompósitos através do monitoramento de gás carbônico (CO2) liberado após exposição dos materiais em água e lodo ativado. Este projeto será desenvolvido no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA). (AU)

Publicações científicas (7)
(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)
TONOLI, G. H. D.; TEIXEIRA, E. M.; CORREA, A. C.; MARCONCINI, J. M.; CAIXETA, L. A.; PEREIRA-DA-SILVA, M. A.; MATTOSO, L. H. C. Cellulose micro/nanofibres from Eucalyptus kraft pulp: Preparation and properties. Carbohydrate Polymers, v. 89, n. 1, p. 80-88, JUN 5 2012. Citações Web of Science: 123.
TEIXEIRA, ELIANGELA DE MORAIS; BONDANCIA, THALITA JESSIKA; RICARDO TEODORO, KELCILENE BRUNA; CORREA, ANA CAROLINA; MARCONCINI, JOSE MANOEL; CAPARELLI MATTOSO, LUIZ HENRIQUE. Sugarcane bagasse whiskers: Extraction and characterizations. INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, v. 33, n. 1, p. 63-66, JAN 2011. Citações Web of Science: 120.
KELCILENE B. R. TEODORO; ELIANGELA DE M. TEIXEIRA; ANA C. CORRÊA; ADRIANA DE CAMPOS; JOSÉ M. MARCONCINI; LUIZ H. C. MATTOSO. Whiskers de fibra de sisal obtidos sob diferentes condições de hidrólise ácida: efeito do tempo e da temperatura de extração. POLIMEROS-CIENCIA E TECNOLOGIA, v. 21, n. 4, p. 280-285, 2011.
CORREA, ANA CAROLINA; TEIXEIRA, ELIANGELA DE MORAIS; PESSAN, LUIZ ANTONIO; CAPPARELLI MATTOSO, LUIZ HENRIQUE. Cellulose nanofibers from curaua fibers. Cellulose, v. 17, n. 6, p. 1183-1192, DEC 2010. Citações Web of Science: 102.
TEIXEIRA, ELIANGELA DE MORAIS; CORREA, ANA CAROLINA; MANZOLI, ALEXANDRA; LEITE, FABIO DE LIMA; DE OLIVEIRA, CAUE RIBEIRO; CAPPARELLI MATTOSO, LUIZ HENRIQUE. Cellulose nanofibers from white and naturally colored cotton fibers. Cellulose, v. 17, n. 3, p. 595-606, JUN 2010. Citações Web of Science: 169.
ELIANGELA DE M. TEIXEIRA; CAUÊ R. DE OLIVEIRA; LUIZ H. C. MATTOSO; ANA C. CORRÊA; PRISCILA D. PALADIN. Nanofibras de algodão obtidas sob diferentes condições de hidrólise ácida. POLIMEROS-CIENCIA E TECNOLOGIA, v. 20, n. 4, p. 264-268, 2010.
CORRADINI, E.; TEIXEIRA, E. M.; PALADIN, P. D.; AGNELLI, J. A.; SILVA, O. R. R. F.; MATTOSO, L. H. C. Thermal stability and degradation kinetic study of white and colored cotton fibers by thermogravimetric analysis. JOURNAL OF THERMAL ANALYSIS AND CALORIMETRY, v. 97, n. 2, p. 415-419, AUG 2009. Citações Web of Science: 39.

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