Obtenção de filtros de celulose para aerossóis a partir de diferentes processos

dc.contributor.advisor1Lucas, Alessandra de Almeida
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9754332336954137por
dc.contributor.authorToniazzo, Rean
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/9820382900297933por
dc.date.accessioned2023-01-19T17:53:07Z
dc.date.available2023-01-19T17:53:07Z
dc.date.issued2022-08-25
dc.description.abstractGiven the crisis due to the SARS-CoV-2 virus pandemic and the high demand for personal protective equipment (PPE), this master's project aimed to develop a process for manufacturing biodegradable filters from a renewable source for facemasks. The proposed material is cellulose nanofiber (CNF). To achieve this, the routes explored were: drying of wood cellulose and bacterial cellulose in the presence or not of a blowing agent. The first route consisted on the drying of the membranes of pure wood and bacterial cellulose nanofibers under different conditions of temperature and drying time, generating a water-free porous non-woven fabric. The second route consisted of adding the blowing agent Azodicarbonamide (ADC) to the cellulose membranes before drying them for the expansion of the fibrillar structure, increasing the size of the pores to favor the passage of air, without losing filtering efficiency. The filters obtained were subjected to morphological characterizations by SEM images and particle collection efficiency tests and air pressure drop to evaluate their use as aerosol filters following the NBR 13698 standard. The first route produced samples that became barriers to the passage of air, due to the quantity and nanometric dimensions of the pores present in the membrane. The second route, on the other hand, was able to produce filters successfully. Filters with collection efficiencies of up to 71% for 300 nm particles were obtained. However, most filters showed a pressure drop greater than 200 Pa/cm², above the limit set by the standard of 40 Pa/cm². In addition, the blowing agent in question generates a very large amount of solid residue that can compromise the use of these filters. Therefore, the production of cellulose filters using blowing agents is possible, but the use of ADC is not ideal.eng
dc.description.resumoVista a crise gerada pela pandemia do vírus SARS-CoV-2 e alta demanda de equipamentos de proteção individual (EPIs), neste projeto objetivou-se o desenvolvimento de um processo de produção de filtros biodegradáveis para máscaras faciais. A matéria prima proposta é a nanofibrila de celulose (NFC). Para isso, as rotas exploradas foram: secagem de celulose vegetal e celulose bacteriana na presença ou não de agente de expansão. Na primeira rota, foi feita a secagem de membranas de NFC vegetal e bacteriana puras, sob diferentes condições de temperatura e tempo de secagem, gerando um tecido não-tecido poroso isento de água. A segunda rota consistiu na adição do agente de expansão Azodicarbonamida (ADC) nas membranas de celulose antes de sua secagem para a expansão da estrutura fibrilar e aumento do tamanho dos poros para que a passagem de ar fosse facilitada, sem perder a eficiência de filtragem. Os filtros obtidos foram submetidos a caracterizações morfológicas por imagens em MEV e ensaios de eficiência de coleta de partículas e queda de pressão de ar para avaliar o seu uso como filtros para aerossóis. A primeira rota produziu amostras que se tornaram barreiras à passagem do ar, devido à pequena quantidade e dimensões nanométricas dos poros presentes na membrana. A segunda rota foi capaz de produzir peças filtrantes com sucesso. Filtros com eficiência de coleta de até 71% para partículas de 300 nm foram obtidos. Porém, a maioria dos filtros apresentaram uma queda de pressão maiores que 200 Pa/cm², acima do limite previsto pela norma de 40 Pa/cm². Além disso, o agente de expansão em questão gera uma quantidade muito grande de resíduos sólidos que podem comprometer a utilização desses filtros. Portanto, a produção de filtros de celulose através da utilização de agentes de expansão é possível, mas a utilização de ADC não é recomendada.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipIdCAPES/PANDEMIA – nº 88887.507815/2020-00por
dc.identifier.citationTONIAZZO, Rean. Obtenção de filtros de celulose para aerossóis a partir de diferentes processos. 2022. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/17242.por
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/17242
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCampus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCovid-19por
dc.subjectMáscaras faciaispor
dc.subjectFiltros para aerossóispor
dc.subjectFiltros biodegradáveispor
dc.subjectNanofibrilas de celulosepor
dc.subjectAgente de expansãopor
dc.subjectAzodicarbonamidapor
dc.subjectFacemaskseng
dc.subjectAerosol filterseng
dc.subjectBiodegradable filterseng
dc.subjectCellulose nanofiberseng
dc.subjectBlowing agenteng
dc.subjectAzodicarbonamideeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSpor
dc.titleObtenção de filtros de celulose para aerossóis a partir de diferentes processospor
dc.title.alternativeProduction of cellulose aerosol filters through different processeseng
dc.typeDissertaçãopor

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