Produção e caracterização de bioplásticos de goma guar e carboximetilcelulose reticulados em diferentes concentrações de ácido cítrico

Abstract

O presente trabalho teve por objetivo estudar o efeito do agente reticulante, ácido cítrico (AC), sobre as propriedades físicas dos filmes de goma guar (GG), carboximetilcelulose (CMC) e da blenda desses polímeros (GG/CMC). Foram preparados filmes poliméricos na concentração de 0,9% (m/v) pelo método casting. Os parâmetros de solubilização foram determinados a partir de um planejamento experimental 22 que teve temperatura de solubilização (T) e concentração dos polímeros como variáveis manipuladas e formação de filme como resposta. O resultado do planejamento experimental apontou que os parâmetros temperatura de solubilização equivalente a 55oC e concentração polimérica de 0,9% (m/v) foram eficientes para formação de filmes poliméricos. O estudo da reticulação dos filmes foi realizado variando a concentração do agente reticulante nas proporções 10, 20 e 30% (m/m) em relação à massa total de polímero do sistema. Os resultados do ensaio de espectroscopia de infravermelho revelaram indícios de interações entre os polímeros constituintes da blenda polimérica, bem como indicaram evidências da formação da ligação éster nos filmes reticulados, o que se trata de uma característica do processo de reticulação dos filmes. A reticulação das cadeias dos polímeros aumentou a resistência à água. Essa propriedade foi observada ao avaliar os resultados dos ensaios de solubilidade e intumescimento nos filmes de GG/CMC contendo a maior concentração de agente reticulante, resultando em baixos percentuais de solubilidade (11,91±1,52%) e intumescimento (26,92±1,65%). Corroborando com esse resultado, verificou-se que o processo de reticulação influenciou na permeabilidade ao vapor d’água dos filmes, tendo sido observado uma redução proporcional ao aumento gradual da concentração do agente reticulante nas amostras. O ensaio de microscopia eletrônica de varredura mostrou que as superfícies dos filmes obtidos são compactas, homogêneas e que a morfologia não sofreu modificação ao final do processo de reticulação. O grau de cristalinidade dos filmes puros e reticulados foi avaliado a partir da análise de difratometria de raio X (DRX) que indicou uma redução da cristalinidade dos materiais reticulados nas proporções adotadas neste estudo. Por fim, foi realizado um estudo termogravimétrico nas amostras a fim de investigar o efeito da reticulação sobre as propriedades térmicas dos filmes. Os resultados dessa análise indicaram que o aumento da concentração de ácido cítrico nas amostras reduziu a estabilidade térmica dos materiais. Os resultados das análises realizadas neste trabalho indicaram que os filmes preparados nas condições descritas no planejamento apresentam boas propriedades físicas. Além disso, foi confirmado o sinergismo proposto pela blenda dos polímeros de goma guar e carboximetilcelulose, e melhoria das propriedades físicas dos filmes pela reticulação com ácido cítrico. Conclui-se que os filmes reticulados preparados neste trabalho podem ser aplicados para fins biomédicos.