Fios de microfibrilas de celulose com amido catiônico e álcool polivinílico

dc.contributor.advisor1Moulin, Jordão Cabral
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5543-3853
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3577181658928552
dc.contributor.authorColares Neto, Jair Rogerio
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-4066-6611
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4057333556658347
dc.contributor.referee1Oliveira, Michel Picanço
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9241-0194
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6383844066460475
dc.contributor.referee2Silva, Danillo Wisky
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0003-4330-6934
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0273926630327284
dc.contributor.referee3Mendonça, Maressa Carvalho
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-7532-7794
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7436952574918543
dc.date.accessioned2024-12-27T19:57:53Z
dc.date.available2024-12-27T19:57:53Z
dc.date.issued2024-08-19
dc.description.abstractThe production of renewable-based polymers to replace fossil-derived ones and reduce environmental impacts is gaining prominence. Cellulose is the most abundant renewable polymer on Earth, and cellulose microfibrils (MFC) exhibit mechanical and physical properties that enable the production of filaments. This study explores the fabrication of MFC-reinforced yarns, combining cationic starch (AC) and polyvinyl alcohol (PVA) as reinforcements, using sodium alginate as the matrix. Both bleached and unbleached MFC (4.5% w/w) were used, with AC (3% w/w) and PVA (2% w/w) in a sodium alginate matrix (2% w/w) as the binding agent, using the wet spinning process with calcium chloride as the solvent. Analyses included microstructure, water absorption, thermogravimetry, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and mechanical strength tests. The results indicate that the addition of AC and PVA improves the properties of the yarns. Tensile strength increased from 30 MPa to 60 MPa (AC) and to 50 MPa (PVA). The elastic modulus increased from 2 GPa to 4 GPa (AC) and to 3.5 GPa (PVA). Unbleached MFC yarns showed higher water absorption (5.52 g/g) compared to bleached MFC yarns (4.08 g/g). Regarding filament size, PVA yarns had a larger diameter, being 16% larger than the cationic starch yarns. It is concluded that the combination of MFC with AC and PVA improves the properties of the filaments
dc.description.resumoA produção de polímeros de base renovável para substituir os derivados fósseis e reduzir os impactos ambientais vem ganhando destaque. A celulose é o polímero renovável mais abundante na Terra e as microfibrilas de celulose (MFC) apresentam propriedades mecânicas e físicas que possibilitam a produção de filamentos. Este trabalho explorou a fabricação de fios de MFC,de 6 diferentes composições, com diferentes concentrações e amido catiônico (AC) e álcool polivinílico (PVA) como reforços, usando alginato de sódio como matriz. Foram utilizadas MFC de Eucalyptus spp, branqueadas e não branqueadas (4,5% m/m), com AC (3% m/m) e PVA (2% m/m) em matriz de alginato de sódio (2% m/m) como agente aglutinante, usando o processo de fiação úmida com cloreto de cálcio como solvente. As análises incluíram microestrutura, absorção de água, termogravimetria, espectroscopia no infravermelho, difração de raios X e testes de resistência mecânica. Os resultados indicam que a adição de AC e PVA melhoraram as propriedades dos fios. A resistência à tração aumentou de 30 MPa para 60 MPa (AC) e para 50 MPa (PVA). O módulo de elasticidade aumentou de 2 GPa para 4 GPa (AC) e para 3,5 GPa (PVA). Os fios de MFC não branqueadas apresentaram maior absorção de água (5,52 g/g) em comparação com os fios de MFC branqueadas (4,08 g/g). Em relação ao tamanho dos filamentos, os fios de PVA apresentaram maior diâmetro, sendo 16% superiores aos fios de amido catiônico. Conclui-se que a combinação de MFC com AC e PVA melhora as propriedades dos filamentos
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/18256
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.subjectCelulose
dc.subjectMicrofibra
dc.subjectFilamento
dc.subjectNanocelulose
dc.subjectReforços químicos
dc.subjectFilament
dc.subjectNanocellulose
dc.subjectChemical reinforcements
dc.subject.cnpqRecursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.titleFios de microfibrilas de celulose com amido catiônico e álcool polivinílico
dc.title.alternativeCellulose microfibril threads reinforced with cationic starch and polyvinyl alcohol
dc.typemasterThesis
foaf.mboxjairrogerio7@gmail.com
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