Banca de QUALIFICAÇÃO: CARINE SETTER

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: CARINE SETTER
DATA: 26/08/2022
HORA: 14:00
LOCAL: google meet
TÍTULO:

Secagem por pulverização de suspensões de celulose microfibrilada: rendimento, caracterização e redispersão para a produção de filmes e compósitos

PALAVRAS-CHAVES:

Nanotecnologia. Spray-Dryer. Redispersão. Hornificação. Nanocelulose. Nanocompósitos. Biopolímeros.

PÁGINAS: 125
GRANDE ÁREA: Ciências Agrárias
ÁREA: Recursos Florestais e Engenharia Florestal
RESUMO:

As micro/nanofibrilas (MFC/NFC) de celulose são matérias-primas que possuem propriedades excelentes e desempenho promissor em um amplo campo de aplicações. Contudo, um dos obstáculos quanto à aplicação industrial e comercialização em larga escala das MFC/NFC está associado a elevada quantidade de água presente na sua suspensão (>95%). A secagem das suspensões de nanocelulose por pulverização (SD) pode ser uma alternativa para superar os problemas causados pela baixa concentração de sólidos. No entanto, produzir MFC/NFC em pó com capacidade de se redispersar novamente em suspensão e obter maior rendimento de secagem por SD são desafios que, ainda, precisam ser superados. Diante disso, o objetivo do trabalho foi investigar o efeito do surfactante catiônico brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB) sobre o rendimento de secagem por pulverização de suspensões de MFC/NFC e avaliar o impacto da secagem associada aos tratamentos aplicados as MFC/NFC sobre as características dos pós resultantes. Além disso, o estudo propôs redispersar os agregados de MFC/NFC e desenvolver e avaliar as propriedades de filmes e compósitos à base de poli (álcool vinílico) (PVOH). A tese foi dividida em quatro partes. Na primeira parte, foi desenvolvido uma revisão teórica sobre os desafios associados as NFC, processo de secagem por pulverização das nanoceluloses, modificação com surfactantes e aplicação das NFC como materiais de reforço em compósitos. A segunda parte consistiu no desenvolvimento do artigo sobre a modificação superficial de nanofibrilas celulósicas associada à secagem por pulverização, onde foi avaliado o rendimento de secagem e caracterização microestrutural, térmica e química dos agregados resultantes. Além disso, foi investigado a capacidade de redispersão em água. Os resultados indicaram que as NFC pré-tratadas com silicato de sódio a 10% e modificada com surfactante, resultou em maior rendimento de secagem. As dimensões das partículas formadas durante o processo de secagem dependeram das características das NFC precursoras, no geral, todas as partículas foram menores que 8 µm. O IC de todas as partículas produzidas foi superior ao das NFC NS, além disso os pós foram estáveis termicamente a temperaturas elevadas (>200 °C), o que fornece bons indícios para aplicações em compósitos. A estabilidade em água mostrou claramente que as soluções de celulose reidratadas foram influenciadas pelo tipo de tratamento e pelo processo de secagem. Em resumo, o teste apontou que a reação de oxidação foi essencial para se obter suspensões moderadamente estáveis tanto antes, como após a secagem por pulverização. A terceira parte focou no artigo sobre a produção de filmes à base de celulose microfibrilada secas por pulverização e na caracterização físico-mecânicas, microestrutural, óptica e de barreira dos filmes. De modo geral, os resultados demonstraram que a adição de surfactante CTAB na suspensão TEMPO-oxidadas foi fundamental para alcançar a redispersão mais efetiva. O filme produzido a partir desse tratamento se destacou pela elevada transmitância óptica, boa propriedade de barreira ao vapor de água e a graxa, elevada propriedade mecânica. Na quarta parte, será elaborado um artigo acerca da aplicação das micropartículas de celulose secas por pulverização como reforço em compósito à base de PVOH. Conhecendo as características das MFC/NFC em pó, as suas aplicações como reforço em matrizes poliméricas biodegradáveis podem remediar algumas desvantagens em relação ao desempenho mecânico, por exemplo. Além disso, o desenvolvimento de compósitos reforçados a partir de MFC/NFC secas por pulverização pode trazer perspectivas promissoras quanto a empregabilidade e comercialização dessa matéria-prima. O uso de matrizes poliméricas biodegradáveis e reforços derivados de fibras naturais, na fabricação de compósitos, podem ainda contribuir para a produção de materiais ambientalmente mais sustentáveis, preservação dos recursos naturais e mitigação dos impactos ambientais provocados pelo uso extensivo de materiais não biodegradáveis.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - JEFERSON APARECIDO MORETO - UFTM (Membro)
Externo à Instituição - MÁRIO VANOLI SCATOLINO - UFERSA (Membro)
Externo à Instituição - RAFAEL CARVALHO DO LAGO - klabin (Suplente)
Externo à Instituição - TALITA MARTINS - UFLA (Membro)
Presidente - TIAGO JOSE PIRES DE OLIVEIRA (Membro)