AGNELLI, J. A. M.

FRANCHETTI, S. M. M.

MATTOSO, L. H. C.

PEREIRA, R. C. T.

RCAAP - Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal

Foto/biodegradação de filmes de PCL para potencial utilização em nanocompósitos.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

ISSN 2175-8395Empresa Brasileira de Pesquisa AgropecuáriaEmbrapa Instrumentação AgropecuáriaMinistério da Agricultura, Pecuária e AbastecimentoRede de Nanotecnologia Aplicada ao AgronegócioAnais do V Workshop 2009Odílio Benedito Garrido de AssisWilson Tadeu Lopes da SilvaLuiz Henrique Capparelli MattosoEditoresEmbrapa Instrumentação AgropecuáriaSão Carlos, SP2009Exemplares desta publicação podem ser adquiridos na:Embrapa Instrumentação AgropecuáriaRua XV de Novembro, 1452Caixa Postal 741CEP 13560-970 - São Carlos-SPFone: (16) 2107 2800Fax: (16) 21072902http.z/www.cnpdia.embrapa.brE-mail: sac@cnpdia.embrap.brComítê de Publicações da UnidadePresidente: Dr. Luiz Henrique Capparelli MattosoMembros: Dra. Débora Marcondes Bastos Pereira Milori,Dr. João de Mendonça Naime,Dr. Washington Luiz de Barros MeloValéria de Fátima CardosoMembro Suplente: Dr. Paulo Sérgio de Paula Herrmann JuniorSupervisor editorial: Dr Victor Bertucci NetoNormalização bibliográfica: Valéria de Fátima CardosoCapa: Manoela Campos e Valentim MonzaneImagem da Capa: Imagem de A..FM de nanofibra de celulose - Rubens Bernardes FilhoEditoração eletrônica: Manoela Campos e Valentim Monzanelª ediçãog impressão (2009): tiragem 200Todos H direitos reservados,A reprodução não-autorizada desta publicação, no todo ou em parte,constitui violação dos direitos autorais (Lei no 9.610).CIP-Brasil. Catalegaçâu- na-publicação.Embrapa Instrumectaçâo AgropecuáríaAnais do V Workshop da rede de nauotecnologia aplicada aoagronegócio 2009 - São Carlos: Embrapa InstrumentaçãoAgropecuaria, 2009.IrregularISSN: 2175-83951. Nanotecnologia - Evento. J. Assis, Odílio Benedito Garrido de.II. Silva, Wilson Tadeu Lopes da. IlI. Mattoso, Luiz HenriqueCapparelli. IV. Embrapa Instrumentação Agropecuaria© Embrapa 2009Rede de Nanotecnologia Aplicada ao Agronegócio - Anais do V WorkshopRede~'~N~nOFOTO/BIODEGRADAÇÃO DE FILMES DE PCLPARA POTENCIAL UTILIZAÇÃO EM NANOCOMPÓSITOSRejane Cristina Trombini Pereíra'", , José Augusto Marcondes Agnelll', Luiz Henrique CapparelliMattoso', Sandra Mara Martins Franchettí"'Departamento de Bioquímica e Microbiologia UNESP R. Claro/SP2Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio, Embrapa Instrumentação Agropecuária,13560-970, São Carlos/SPJDepartamento de Engenharia de Materiais UFSCar São Carlos/SP*samaramf@rc.unesp.brProjeto Componente: PC 4 Plano deAção: 01.05.1.01.04.02ResumoDiferentes pré-tratamentos podem ser aplicados à matriz polimérica para facilitar sua degradação,sejam eles: irradiação com luz UV e ação microbiana. Estes tratamentos podem ser empregadosisoladamente ou um após o outro, (subsequentemente), para produzir efeitos mais intensos noprocesso degradativo. Estes filmes de PCL - poli( caprolactona) foram estudados através análises deFTIR, calorimetria diferencial de varredura, microscopia eletrônica de varredura etermogravimetria. Os resultados obtidos mostraram que houve um efeito sinergístico nadegradação de PCL, após o foto tratamento seguido do biotratamento.Palavras-chave: PCL, fototratamento, biotratamentoIntroduçãoO PCL é um poliéster linear, hidrofóbico, eparcialmente cristalino que pertence ao grupo dospolímeros sintéticos biodegradáveis e que pode serlentamente consumido por microrganismos Hung eEdelman citados por Scott (1995). Devido a suaspropriedades fisicas e a sua versatilidade comercial,o PCL tem se tornado não apenas um substituto parapolímeros sintéticos não biodegradáveis, mastambém para aplicações específicas em diversasáreas da medicina e da agricultura (DUBOIS et al.,1991; POTTS e JELINEK, 1965). A principallimitação do PCL é sua temperatura de fusão baixa(Tm 65°C), que pode ser superada pela mistura comoutros polímeros (KESELet al., 1997).Outra solução é o preparo de nanocompósitosde PCL que podem conter, por exemplo, silicatoslaminados. Alguns estudos nesta área (USUK1 et al.,1993; MESSERSMITH e GIANNELIS,' 1993)evidenciaram a melhora nas propriedades destematerial.O início deste trabalho foi focado apenas noestudo do comportamento de fotodegradação,biodegradação e fotol biodegradação dos filmes dePCL.Materiais e métodosNes~ trabalho utilizou-se PCL da Solvay(K6800), M w 85000 g/mol.O PCL foi processado inicialmenteutilizando-se um misturador interno (Reômetro deTorque Haake), 50 rpm, por 5 minutos e comtemperatura imposta de 160°C.Os filmes foram obtidos por fusão do materialobtido anteriormente, em prensa hidráulica comaquecimento à temperatura de 180°C, e submetidos àpressão de 44.5 kgf/cm', obtendo-se filmes comespessura de aproximadamente 100 flm.Embrapa Instrumentação Agropecuària, São Carlos, 17 e 18 de setembro de 2009228Rede de Nanotecnologia Aplicada ao Agronegócio - Anais do V WorkshopFototratamentoOs filmes foram foto tratados por irradiação deUV com lâmpada de mercúrio de 400W por umperíodo de 15 horas. Durante a radiação, em umsistema fechado de ventilação e exaustãoapropriado, as amostras foram colocadas a umadistância de 30 em da fonte.Tratamento Microbiano em Meio LíquidoO inóculo em supensão do fungoPhanerochaete chrysosporium, foi colocado emmeio de cultura líquido Sabouraud-Malte (lOg/Lpeptona, 40gIL glucose e 20gIL malte), previamenteesterilizados.As amostras de filmes poliméricos, emduplicatas, foram adicionadas neste meio de cultura,e mantidas a 28°C, durante 4 meses, em câmara deincubação. Após este tratamento, os filmes foramretirados, lavados rigorosamente com águadestilada, secos em papel de filtro e em seguidacolocados em dessecador a vácuo, por 48 horas(MARTINS-FRANCHETTI, 1999; CAMPOS et al.,2003). 'As análises de espectroscopia deinfravennelho com transformada de Fourier (FTIR)das amostras foram feitas no espectrofotômetromodelo FTIR 8300, Shimadzu, com resolução 4 cm',As medidas de DSC dos filmes poliméricosforam realizadas no equipamento DSC TaInstrumental QS 100, na faixa de temperatura 25°C a220°C, com uma taxa de aquecimento 10°C/min.Amicroscopia dos filmes foi realizada em ummicroscópio eletrônico de varredura (MEV), modeloCarl Zeiss DSM 940-A, operando a 5 e 10KV, 200xde aumento (ESALQ-USP-Piracicaba). As amostrasforam recortados e acoplados nos stubs e recobertoscom ouro, utilizando o metalizador Bal-Tec SCD050.As analises termogravimétricas foramrealizadas num aparelho de TG Ta Instrumental QS500, com faixa de temperatura 25°C a 600°C, e taxade aquecimento foi de 10oC/min.Resultados e discussãoApós o fototratamento, a amostra de PCLapresentou-se mais opaca que a amostra original.Após o biotratamento houve um amare lamento daamostra e após o foto/biotratamento houve além doamare lamento e da maior opacidade, uma maiorfragilidade. Neste caso, houve, apraentemente, umefeito sinergístico dos dois tratamentos favorecendoa degradação do polímero.Os filmes foto/biotratados tiveram suaresistência e temperaturas de decomposiçãodiminuídas.Através do FTIR, verificou-se que o foto, bioe e foto/biotratamento induziram à mudanças nosgrupos O-C-C (deslocamentos da banda a 1280 cm')e presenças de novas bandas a: 1163 cm', atribuída agrupos C-C(=O)-O e a 3437 cm', atribuídas a alcoóise ácidos, confirmados pela presença da banda à 669cm'. Estes resultados concordam com os dedegradação de filmes de PCL obtido por casting emdic1oroetano (CAMPOS, 2004).ConclusõesO duplo tratamento (foto e bio) parece sermais eficiente na degradação de filmes de PCL.Podendo este tipo de tratamento ser estendido ànanocompósitos de PCL.AgradecimentosFAPESP, EMBRAPA, UNESP, FINEP/MCT,CNPq.ReferênciasCAMPOS, A. Blendas de PVCIPCL foto/termo ebiotratadas com fungos de solo (Phanerochaetechrysosporium e Aspergillus fumigates). 2004.Dissertação (Mestrado) - Depto. Bioq. Microb.,Unesp, Rio Claro.CAMPOS, A.; MARTINS-FRANCHETTI, S. M.;AGNELLI, 1. A. M. Biotransfonnation of Poly(â-caprolactone) and poly(vinyl chloride) blend.Brazilian Journal of Microbiology, São Paulo, v.34,Suppl.l,p.1l1-113,2003.MARTINS-FRANCHETTI, S. M.; SILVA, R. R.;TROMBINI, R. C. Biotransfonnation ofPVC filmsby liquid waste from landfill. Arquivos do InstitutoBiológico, São Paulo, v. 66, p. 133-136, 1999.HUNG, S. J.; EDELMAN, P. G In: SCOTT, G;GILEAD, D. (Ed.). Degradable polymers:principles and applications. London: Chapman&Hall, 1995. capo2.DUBOIS, P.; JACOBS, c., JEROME, R. ; TEYSSIEP.Macromolecules, Easton, v. 24, p. 2266, 1997.POTTS, 1. E.; JELINEK, H. H. G (Ed.). Aspectdegradation and stabilization of polymers.Amsterdam: [s. n.], 1965.KESEL, C. D.; WAUVEN, C. v.. DAVID, C.Polymer Degradation and Stability, Essex, v. 55,p. 107, 1997.USUKI, A.; KOJIMA, Y.; KAWASUMI, M.;OKADA, A. Journal ofMaterial Research, [S. 1.],v. 8, p. 1179,1993.MESSERSMITH, P. B.; GIANNELIS, E. P.Chemistry MateriaIs, [S. L], v. 5, p. 1064,1993.Embrapa Instrumentação Agropecuária, São Carlos, 17e 18de setembro de 2009229

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/578746/1/Proci09.00263.pdf

Foto/biodegradação de filmes de PCL para potencial utilização em nanocompósitos.

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

RCAAP - Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa