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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Desenvolvimento e avaliação antimicrobiana de revestimentos para madeira plástica a base de PDMS com nanopartículas de prata e de óxido de zinco utilizando Solution Blow Spraying (SBSp)
metadata.dc.creator: Albuquerque, Alessandra Vanêssa de Aguiar
metadata.dc.contributor.advisor1: Santos, Amélia Severino Ferreira e
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Medeiros, Eliton Souto de
metadata.dc.description.resumo: A madeira plástica (Wood Plastic Composites - WPC), é um compósito de matriz polimérica, tendo altos teores de fibras vegetais. Dada a porosidade e a natureza biodegradável das fibras, esses materiais acabam sendo susceptíveis ao ataque microbiano. Assim, diante da necessidade de soluções para a proteção dos WPC contra a degradação biológica, as nanopartículas metálicas são agentes antimicrobianos que vem ganhando destaque. Neste trabalho, foram desenvolvidos e avaliados revestimentos antimicrobianos para WPC a base de poli(dimetil siloxano) (PDMS) com nanopartículas de prata (AgNPs) e de óxido de zinco (ZnO-NPs), utilizando solution blow spraying (SBSp). As AgNPs foram sintetizadas por redução química de sais de prata com borohidreto de sódio, tendo seu tamanho de partícula nanométrico comprovado por espectroscopia no ultravioleta-visível e apresentado concentração inibitória mínima frente à Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus de 150 µg/mL e 250 µg/mL, respectivamente. As ZnO-NPs, sintetizadas em meio etanólico pelo método hidrotermal assistido por micro-ondas, apresentaram a estrutura hexagonal da wurtzita e tamanho médio de partícula de 229 nm, determinado por espalhamento dinâmico de luz (DLS). No teste de difusão em ágar, as ZnO-NPs mostraram atividade antimicrobiana discreta frente aos 2 microrganismos supracitados. A suspensão coloidal de AgNPs recém preparada e a suspensão de ZnO-NPs em meio etanólico contendo 0,5%, 1,0%, 1,5% e 2% (m/v) de nanopartículas foram aspergidas sobre a superfície parcialmente curada do PDMS. No caso do revestimento de PDMS/AgNPs, as nanopartículas foram aspergidas por 3, 5, 8 e 10 vezes, sendo de um minuto cada aspersão, de forma a aumentar o teor de AgNPs aderido ao substrato. Para o revestimento de PDMS/AgNPs, a ação antimicrobiana foi maior de acordo com o aumento do número de aplicações de AgNPs. Já para os revestimentos de PDMS/ZnO-NPs, os melhores resultados de ação antimicrobiana foram obtidos para o revestimento contendo 0,5% m/v de ZnO-NPs. O aumento dos aglomerados nos revestimentos com 1,5 e 2 % de ZnO-NPs, provavelmente, contribuiu para esse resultado. Desse modo, ficou comprovado que os revestimentos de PDMS/AgNPs e PDMS/ZnO-NPs tem grande potencial de aplicação na proteção de madeira plástica de ataques microbianos.
Abstract: Wood Plastic Composites (WPC) is a polymeric composite with high contents of vegetal fibers. Given the porosity and the biodegradable nature of the fibers, these materials are susceptible to the microbial attack. In order to protect WPC against biological degradation, metallic nanoparticles are antimicrobial agents that have been gaining prominence. In this study, antimicrobial coatings for WPC based on poly(dimethyl siloxane) (PDMS) with silver nanoparticles (AgNPs) and zinc oxide (ZnO-NPs) were developed, using solution blow spraying (SBSp). The AgNPs were synthesized by chemical reduction of silver salts with sodium borohydride, having their nanometric particle size confirmed by ultraviolet-visible spectroscopy and a minimum inhibitory concentration against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus of 150 µg/mL and 250 µg/mL, respectively. The ZnO-NPs, synthesized in ethanolic medium by the microwave-assisted hydrothermal method, presented wurtzite hexagonal structure and average particle size of 229 nm, determined by dynamic light scattering (DLS). In the agar diffusion test, the ZnO-NPs showed a discrete antimicrobial activity against the two microorganisms mentioned above. The freshly prepared AgNPs colloidal suspension and the ZnO-NPs suspension in ethanolic medium containing 0.5%, 1.0%, 1.5% and 2% (m/v) were sprayed onto the PDMS partially cured surface . In the case of the PDMS/AgNPs coating, the nanoparticles were sprayed 3, 5, 8 and 10 times, with one spray per minute, in order to increase the AgNPs content adhered to the substrate. For the coating of PDMS/AgNPs, the antimicrobial action was higher according to the increase in the number of AgNPs applications. For PDMS/ZnO-NP coatings, the best antimicrobial action results were obtained for the coating containing 0.5% (m/v) of ZnO-NPs. The increase of clusters in the coatings with 1.5 and 2% of ZnO-NPs probably contributed to this result. Therefore, the coatings of PDMS/AgNPs and PDMS/ZnO-NPs have great potential of application in the protection of plastic wood composites from microbial attacks.
Keywords: Madeira plástica
Revestimento antimicrobiano
Nanopartículas
Prata
Óxido de zinco
Nanocomposites
Wood plastic composite
Antimicrobial coating
Silver
Zinc oxide
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12888
Issue Date: 22-Sep-2017
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