Preparação e caracterização de membranas biodegradáveis

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Neste trabalho, preparam-se diferentes amostras de compósitos biodegradáveis de pectina, k-carrageno e MMT (organicamente modificada e inorgânica) através do método da solução, e determinou-se a sua higroscopicidade e permeabilidade ao vapor de água, assim como a sua permeabilidade ao CO2. A permeabilidade ao vapor de água dos filmes de pectina-carrageno aumentou com o aumento do teor de carrageno , assim como a sua higroscopicidade. Os filmes de pectina-carrageno-MMT/ORG/5% mostraram uma diminuição significativa da permeabilidade ao vapor de água e ao CO2 à medida que se aumentou o teor de MMT. Comparando os resultados com os filmes sem nanoargilas, a permeabilidade ao vapor de água diminuiu 58% com 10%(p/p) de nanoargilas inorgânicas, e cerca de 60% com 3% (p/p) com nanoargilas organicamente modificadas. Já a permeabilidade ao CO2, diminuiu 55% com 5% (p/p) de nanoargilas orgânicas, e 60% com 10% (p/p) de nanoargilas orgânicas. Avaliaram-se os seus coeficientes de adsorção e difusão para ambos os gases. A diminuição da permeabilidade foi essencialmente devida à diminuição do coeficiente de difusão. A permeabilidade foi modelada usando modelos baseados na definição de tortuosidade e no movimento molecular, através dos quais se estimou a razão geométrica (σ). Os valores obtidos são inferiores aos referidos pelos fabricantes no caso da exfoliação (200-1000), mas similares aos menciados na literatura para nanocompósitos idênticos (18-164). A modelação da permeabilidade de ambos os gases demonstrou não só que o movimento de moléculas de gás numa estrutura exfoliada é aleatório, mas também que os filmes com nanoargilas testados aparentam encontrar-se exfoliados.