Eletrofiação e caracterização de membranas biopoliméricas a base de quitosana extraídas dos exoesqueletos de crustáceos

Andrade, Sânia Maria Belísio de

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Título:	Eletrofiação e caracterização de membranas biopoliméricas a base de quitosana extraídas dos exoesqueletos de crustáceos
Autor(es):	Andrade, Sânia Maria Belísio de
Orientador:	Ladchumananandasivam, Rasiah
Palavras-chave:	Quitina;Quitosana;Crustáceos;Cristalinidade;Membranas;Chitin;Chitosan;Crustaceans;Crystallinity;Membranes
Data do documento:	13-Abr-2012
Editor:	Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Referência:	ANDRADE, Sânia Maria Belísio de. Eletrofiação e caracterização de membranas biopoliméricas a base de quitosana extraídas dos exoesqueletos de crustáceos. 2012. 131 f. Tese (Doutorado em Tecnologia de Materiais; Projetos Mecânicos; Termociências) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2012.
Resumo:	Quitina e quitosana são polímeros atóxicos, biodegradáveis e biocompatíveis produzidos por fontes naturais renováveis com aplicações em diversas áreas como: agricultura, têxtil, farmacêutica, cosméticos e biomateriais, tais como géis, filmes, membranas poliméricas entre outros. Ambas têm despertando grande interesse de cientistas e pesquisadores como materiais poliméricos funcionais. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho foi aproveitar os resíduos de camarões (Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus) e de caranguejos (Ucides cordatus) proveniente de feiras, barracas de praia e restaurantes em Natal/RN para extração de quitina, quitosana e produção de membranas pelo processo de eletrofiação. A extração foi realizada a partir das etapas de desmineralização, desproteinização, desodorização e desacetilação. Análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG e DTG), análise por Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e ensaios mecânicos por tração foram realizados. Na análise de DRX pode-se verificar a estrutura semicristalina da quitosana enquanto a quitina teve alta cristalinidade. As análises térmicas demonstraram um processo de desidratação seguido da decomposição com comportamento similar de material carbonizado. A quitosana apresentou temperaturas de máxima degradação mais baixas do que a quitina. Na análise por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) as curvas foram coerentes aos eventos térmicos das membranas de quitosana. Os resultados obtidos com (GD) para quitosana extraída de camarões Litopenaeus vannamei e Aristeus antennatus foram (80,36 e 71,00%) e caranguejos Ucides cordatus foi 74,65%. Pode-se perceber que, com soluções 70:30 (v/v) (TFA/DCM), 60 e 90% CH3COOH, ocorreu melhor facilitação na formação das membranas, enquanto em 100:00 (v/v) (TFA/DCM) houve formação de aglomerados. Em relação aos diâmetros dos nanofilamentos das membranas de quitosana, percebeu-se que a distância capilar-coletor de 10 cm e tensões de 25 e 30 kV contribuíram para a redução dos diâmetros das membranas. Quanto ao módulo de Young diminui com o aumento da concentração da quitosana nas membranas. 90% CH3COOH contribuiu para o aumento da deformação, sendo um material mais flexível. As membranas com 5% quitosana 70:30 (v/v) (TFA/DCM) apresentaram maior valor de resistência à tração
Abstract:	Chitin and chitosan are nontoxic, biodegradable and biocompatible polymers produced by renewable natural sources with applications in diverse areas such as: agriculture, textile, pharmaceutical, cosmetics and biomaterials, such as gels, films and other polymeric membranes. Both have attracted greater interest of scientists and researchers as functional polymeric materials. In this context, the objective of this study was to take advantage of the waste of shrimp (Litopenaeus vannamei and Aristeus antennatus) and crabs (Ucides cordatus) from fairs, beach huts and restaurant in Natal/RN for the extraction of chitin and chitosan for the production of membranes by electrospinning process. The extraction was made through demineralization, deproteinization, deodorization and deacetylation. Morphological analyzes (SEM and XRD), Thermal analysis (TG and DTG), Spectroscopy in the Region of the Infrared with Transformed of Fourier (FTIR) analysis Calorimetry Differential Scanning (DSC) and mechanical tests for traction were performed. In (XRD) the semicrystalline structure of chitosan can be verified while the chitin had higher crystallinity. In the thermal analysis showed a dehydration process followed by decomposition, with similar behavior of carbonized material. Chitosan showed temperature of maximum degradation lower than chitin. In the analysis by Differential Scanning Calorimetry (DSC) the curves were coherent to the thermal events of the chitosan membranes. The results obtained with (DD) for chitosan extracted from Litopenaeus vannamei and Aristeus antennatus shrimp were (80.36 and 71.00%) and Ucides cordatus crabs was 74.65%. It can be observed that, with 70:30 solutions (v/v) (TFA/DCM), 60 and 90% CH3COOH, occurred better facilitate the formation of membranes, while 100:00 (v/v) (TFA/DCM) had formation of agglomerates. In relation to the monofilaments diameters of the chitosan membranes, it was noted that the capillary-collector distance of 10 cm and tensions of 25 and 30 kV contributed to the reduction of the diameters of membranes. It was found that the Young s modulus decreases with increasing concentration of chitosan in the membranes. 90% CH3COOH contributed to the increase in the deformation resulting in more flexible material. The membranes with 5% chitosan 70:30 (v/v) (TFA/DCM) had higher tensile strength
URI:	https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/15590
Aparece nas coleções:	PPGEM - Doutorado em Engenharia Mecânica

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