Estudo de filmes híbridos de celulose e polímeros sintéticos para imobilização de nanopartículas de prata
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Data
2018-06-27
Autores
Barroso, Bruno Lupi [UNIFESP]
Orientadores
Camilo, Fernanda Ferraz [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
Microcrystalline cellulose and hydropropylmethylcellulose (HPMC) films, added
with two synthetic polymers, polyvinylalcohol (PVA) and polyvinylpyrrolidone (PVP),
were produced on the present study. The aim of PVA and PVP addition was to
manufacture more transparent cellulose films with better mechanical properties.
Microcrystalline cellulose films containing PVA and PVP were prepared by two
methods. In method A, all polymers were solubilized in an ionic liquid, 1-butyl-3-
methylimidazolium (BMImCl), while in method B the synthetic polymers were dissolved
in dimethyl sulfoxide (DMSO) and then mixed in the dissolved cellulose, using BMImCl
as solvent. HPMC films containing PVA and PVP were prepared by mixing the aqueous
solutions of all the polymers and subsequent water removal.
Cellulose films containing PVA or PVP, prepared by methods A and B, were
obtained by the addition of water in the cellulose solution containing the synthetic
polymers. Although they are soluble in water, both PVA and PVP remain in the cellulose
film due to the interactions, via hydrogen bonds, that they establish with cellulose. The
PVA addition generates more transparent films than the cellulose one. The PVP addition
generates more transparent films only when DMSO is used in the process. In general, the
cellulose films containing PVA and PVP are amorphous and exhibit similar thermal
stability than the cellulose film. The mechanical properties of films containing cellulose
and PVA/PVP have not been markedly improved over the cellulose film.
HPMC films are colorless and their transparency increase as the concentration of
PVA or PVP increases. The films are amorphous and there is good miscibility between
the biopolymer and the synthetic polymers within the different proportions tested. HPMC
establishes hydrogen bonds with PVA and PVP. The thermal stability of the films is high.
The elongation capacity of the films also increases as the concentration of synthetic
polymer increases.
Aiming to use HPMC films with greater transparency and better mechanical
properties as curatives for second degree burns, 2.5% by mass of silver nanoparticles were
added to these films. They exhibited microbicidal activity against S. aureus and E. coli.
Nessa dissertação foram produzidos filmes de celulose microcristalina e hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) acrescidos de dois polímeros sintéticos, polivinilálcool (PVA) e polivinilpirrolidona (PVP). O objetivo da adição de PVA e PVP nos filmes de celulose foi produzir filmes mais transparentes e com melhores propriedades mecânicas. Os filmes de celulose microcristalina contendo PVA e PVP foram preparados por dois métodos. No método A, todos os polímeros foram solubilizados em um líquido iônico, o cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio (BMImCl), enquanto, no método B, os polímeros sintéticos foram dissolvidos em dimetilsulfóxido (DMSO) e, então, misturados na celulose dissolvida em BMImCl. Os filmes de HPMC contendo PVA e PVP foram preparados pela mistura das soluções aquosas de todos os polímeros e posterior remoção da água. Os filmes de celulose contendo PVA ou PVP preparados pelos métodos A e B foram obtidos pela adição de água na solução de celulose contendo os polímeros sintéticos. Mesmo sendo solúveis em água, tanto o PVA como o PVP permanecem no filme de celulose devido às interações, via ligações de hidrogênio, que eles estabelecem com a celulose. A adição de PVA gera filmes mais transparentes que o filme de celulose. A adição de PVP gera filmes mais transparentes apenas quando DMSO é utilizado no processo. De modo geral, os filmes de celulose contendo PVA e PVP são amorfos e apresentam estabilidade térmica similar ao do filme de celulose puro. As propriedades mecânicas dos filmes mistos de celulose e PVA e PVP não foram melhoradas acentuadamente em relação a um filme de celulose. Os filmes de HPMC são incolores e a transparência aumenta à medida em que a concentração de PVA ou PVP aumenta. Os filmes são amorfos e existe boa miscibilidade entre o biopolímero e os polímeros sintéticos nas diferentes proporções testadas. A HPMC estabelece ligações de hidrogênio com PVA e PVP. A estabilidade térmica dos filmes é elevada. A capacidade de alongamento dos filmes também aumenta conforme a concentração de polímero sintético aumenta. Visando utilizar os filmes de HPMC com maior transparência e melhores propriedades mecânicas como curativos para queimaduras de segundo grau acrescentouse 2,5% em massa de nanopartículas de prata nesses filmes. Eles apresentaram atividade microbicida frente a S. aureus e E. Coli.
Nessa dissertação foram produzidos filmes de celulose microcristalina e hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) acrescidos de dois polímeros sintéticos, polivinilálcool (PVA) e polivinilpirrolidona (PVP). O objetivo da adição de PVA e PVP nos filmes de celulose foi produzir filmes mais transparentes e com melhores propriedades mecânicas. Os filmes de celulose microcristalina contendo PVA e PVP foram preparados por dois métodos. No método A, todos os polímeros foram solubilizados em um líquido iônico, o cloreto de 1-butil-3-metilimidazólio (BMImCl), enquanto, no método B, os polímeros sintéticos foram dissolvidos em dimetilsulfóxido (DMSO) e, então, misturados na celulose dissolvida em BMImCl. Os filmes de HPMC contendo PVA e PVP foram preparados pela mistura das soluções aquosas de todos os polímeros e posterior remoção da água. Os filmes de celulose contendo PVA ou PVP preparados pelos métodos A e B foram obtidos pela adição de água na solução de celulose contendo os polímeros sintéticos. Mesmo sendo solúveis em água, tanto o PVA como o PVP permanecem no filme de celulose devido às interações, via ligações de hidrogênio, que eles estabelecem com a celulose. A adição de PVA gera filmes mais transparentes que o filme de celulose. A adição de PVP gera filmes mais transparentes apenas quando DMSO é utilizado no processo. De modo geral, os filmes de celulose contendo PVA e PVP são amorfos e apresentam estabilidade térmica similar ao do filme de celulose puro. As propriedades mecânicas dos filmes mistos de celulose e PVA e PVP não foram melhoradas acentuadamente em relação a um filme de celulose. Os filmes de HPMC são incolores e a transparência aumenta à medida em que a concentração de PVA ou PVP aumenta. Os filmes são amorfos e existe boa miscibilidade entre o biopolímero e os polímeros sintéticos nas diferentes proporções testadas. A HPMC estabelece ligações de hidrogênio com PVA e PVP. A estabilidade térmica dos filmes é elevada. A capacidade de alongamento dos filmes também aumenta conforme a concentração de polímero sintético aumenta. Visando utilizar os filmes de HPMC com maior transparência e melhores propriedades mecânicas como curativos para queimaduras de segundo grau acrescentouse 2,5% em massa de nanopartículas de prata nesses filmes. Eles apresentaram atividade microbicida frente a S. aureus e E. Coli.