Avaliação das propriedades de membranas de quitosana contendo nanocristais de celulose

Abstract

Atualmente a preocupação com o acúmulo de resíduos poliméricos a base de petróleo vem crescendo devido a sua ampla utilização e baixo custo de fabricação com o pesar de que não são biodegradáveis e acabam gerando um problema ambiental de poluição. Uma alternativa para o problema em questão seria a reciclagem destes materiais, que é dificultada devido à composição química diferente dos mesmos. Como uma possível solução para este problema, são pensados materiais diferentes que possam ser biodegradáveis e que consigam substituir satisfatoriamente os polímeros utilizados comumente, como, por exemplo, as membranas poliméricas a base de matérias-primas renováveis que podem ser feitas de proteínas, lipídeos e polissacarídeos. A quitosana é um polissacarídeo que não apresenta toxicidade, é biodegradável e biocompatível, além de possuir atividades antimicrobianas e antifúngicas. E foi utilizada neste trabalho para a obtenção de membranas poliméricas biodegradáveis, através da dissolução da quitosana 2% (m/m) em uma solução de ácido cítrico 4% (m/v). Para melhorar as propriedades mecânicas desta membrana foram incorporados nanocristais de celulose que foram obtidos através do tratamento do bagaço da cana-de-açúcar através de um processo alcalino/oxidativo, seguido de uma hidrólise ácida. Estes nanocristais se mostraram estáveis em solução aquosa. E foram caracterizados pelas técnicas de TEM, FTIR, DLS e potencial Zeta. As membranas por sua vez, foram caracterizadas por FTIR, MEV, DSC, TGA, PLOM. Foram observados através dos resultados das análises os indícios de que à medida que se aumentava a concentração de nanocristais à matriz polimérica, mais aumentava a interação entre a matriz polimérica a base de quitosana com os nanocristais de celulose, e mais o material se tornava estruturalmente mais estável. Assim essas membranas poliméricas a base de quitosana, que apresentam propriedades antifúngicas e antimicrobianas, juntamente com os nanocristais de celulose exibem propriedades mecânicas e térmicas melhores que o polímero puro, e utilizando como plastificante o ácido cítrico, que apresenta propriedade de conservante natural, a fim de melhorar a conservação dos alimentos embalados, tem-se isto como uma possível aplicação futura em frutas processadas.