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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Desenvolvimento e caracterização de adesivos biodegradáveis sensíveis à pressão : Development and characterization of biodegradable pressure sensitive adhesives
Title Alternative: Development and characterization of biodegradable pressure sensitive adhesives
Author: Sartori Masiero, Tanara, 1989-
Advisor: Cunha, Rosiane Lopes da, 1967-
Abstract: Resumo: O objetivo deste estudo foi desenvolver e caracterizar adesivos sensíveis à pressão (PSAs) biodegradáveis e biocompatíveis para potencial aplicação em alimentos, fármacos, biomedicina e afins. Após a definição das possíveis matérias-primas a serem utilizadas para este fim, foram desenvolvidos PSAs à base de glúten e glicerol e avaliou-se a influência da utilização de glútens de diferentes origens (Asiática e Europeia) e de suas frações ricas em glutenina e gliadina nas suas propriedades adesivas. Estes adesivos foram avaliados individualmente e laminados sobre um filme de pectina. Apesar de algumas diferenças apresentadas entre as amostras desenvolvidas a partir dos glútens das diferentes origens e suas respectivas frações, a origem não mostrou ser um fator determinante na obtenção dos adesivos. As amostras obtidas a partir do glúten na sua forma integral mostraram ser mais adequadas para a obtenção dos adesivos, visto a importância dos componentes viscoso e elástico (gliadina e glutenina) atuando em conjunto. A proporção entre glúten e glicerol mostrou forte influência nas propriedades adesivas. A etapa seguinte foi avaliar a influência da proporção entre glúten e glicerol e da umidade de acondicionamento nas propriedades dos PSAs laminados. A baixas concentrações de glicerol, os adesivos apresentaram baixa força de adesão e, a altas concentrações de glicerol, baixa coesividade. Assim, o adesivo que apresentou a melhor relação entre as propriedades adesivas foi o adesivo com proporção intermediária entre glúten e glicerol (razão 1:1). A umidade relativa de acondicionamento também influenciou as propriedades avaliadas, visto que interfere no conteúdo de umidade dos adesivos. Na etapa seguinte, a estabilidade do adesivo com proporção intermediária de glúten e glicerol foi avaliada por 60 dias e foi observado que as propriedades adesivas não foram fortemente afetadas nos primeiros 30 dias de análise, considerando a natureza e os componentes do adesivo. A aplicação dos adesivos mostrou que podem ser potencialmente aplicados sobre produtos alimentares, principalmente naqueles com menor hidrofilicidade. Por fim, foram desenvolvidos filmes à base de misturas de glúten e pectina em diferentes proporções para possível aplicação como materiais de suporte dos adesivos ou como embalagem de alimentos. Em comparação aos filmes puros de glúten e pectina e a um filme bicamada dos dois biopolímeros, os filmes à base de mistura pectina:glúten apresentaram boas propriedades de barreira à água e à luz e melhora na resistência à tração. Os resultados experimentais obtidos no decorrer do estudo mostram que foi possível o desenvolvimento de um produto inovador com boas propriedades adesivas inclusive quando aplicados a materiais complexos, como os alimentos. Além disso, o produto mostra competitividade com materiais adesivos comerciais com a vantagem de ser um material totalmente biocompatível, biodegradável e formulado a partir de materiais de grau alimentício

Abstract: This study aimed at developing and characterizing biodegradable and biocompatible pressure sensitive adhesives (PSAs) for potential application in food, pharmaceutical materials, biomedicine and related applications. Thus, after the definition of the possible raw materials to this purpose, PSAs were developed from gluten and glycerol. The influence on the adhesive properties by the use of glutens from different origins (Asiatic and European) and their gliadin and glutenin rich fractions were evaluated. These adhesives were assessed individually and also over a pectin-based support film. Despite some differences presented among the samples developed from glutens of different origins and their respective fractions, the origin was not fundamental for adhesive production. Integral gluten showed to be more adequate for the development of adhesives, considering the importance of the simultaneous action of viscous and elastic components (gliadin and glutenin). The gluten and glycerol proportion showed high influence on the adhesive properties. The next step was the evaluation of the gluten and glycerol proportion and storage relative humidity on the laminated PSAs properties. At low glycerol concentration, the adhesives presented low force of adhesion, and at high glycerol content, they presented low cohesiveness. Thus, the adhesive that presented the best balance of the adhesive properties was that with intermediate proportion between gluten and glycerol. The storage relative humidity also showed influence on the properties evaluated, since it interferes with adhesive moisture content. After, the adhesive aging of the sample with intermediate proportion between gluten and glycerol was evaluated for 60 days, from which it was observed that the adhesive properties were not affected in the first 30 days of analysis, considering the adhesive nature and the adhesive components. The application of the adhesives showed that they can be potentially used on food materials, mainly those showing lower hydrophilicity. Lastly, films based on blends of gluten and pectin in different proportions were developed for possible application as adhesive support materials or as food packaging. Compared to pure gluten and pectin films and to a bilayer film of the two biopolymers, the blend films showed good barrier properties and improved tensile strength. The experimental results obtained during this study show that it was possible to develop an innovative product with good adhesive properties even when applied to complex materials such as food. In addition, the adhesives show competitiveness with commercial adhesive materials with the advantage of being fully biocompatible and biodegradable materials, which were formulated from food grade components
Subject: Glúten
Glutenina
Gliadinas
Viscoelasticidade
Adesão
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: SARTORI MASIERO, Tanara. Desenvolvimento e caracterização de adesivos biodegradáveis sensíveis à pressão: Development and characterization of biodegradable pressure sensitive adhesives. 2018. 1 recurso online (178 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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