Eletrofiação do poli(óxido de etileno) e acetato de celulose e a influência da incorporação de aromatizantes no processo de eletrofiação

Abstract

Nas últimas décadas, a pesquisa mundial sobre nanomateriais tem sido muito intensa devido às propriedades exclusivas que emergem somente em nanoescala, permitindo um leque de novas aplicações para estes materiais. A eletrofiação, do inglês electrospinning é uma técnica rápida e versátil para obtenção de micro- e nanofibras a partir de soluções poliméricas e polímeros fundidos. Essa técnica esta presente atualmente em muitos setores industriais tais como bioquímico, farmacêutico, cosmético e eletrônico. Neste trabalho realizou-se o estudo e otimização da eletrofiação do poli(óxido de etileno) (Mv~1.000 kDa) em 4% (m/m) e da posterior incorporação de duas fragrâncias diferentes, sendo a primeira o óleo essencial de Eucalyptus globulus e a segunda uma essência sintética de Dama da Noite. O polímero e as fragrâncias foram misturados em soluções de etanol/água e diferentes morfologias foram observadas. A presença do óleo e da essência foi verificada através da análise de cromatografia gasosa e pela microscopia confocal, pois ambos os aromatizantes possuíram emissão de fluorescência. Comparou-se a morfologia das nanofibras de PEO com as obtidas a partir da eletrofiação de um polímero menos hidrofílico, o acetato de celulose (CA). Os resultados obtidos permitiram concluir que, enquanto as moléculas maiores e mais hidrofóbicas do óleo essencial apresentam forte afinidade com o CA, as moléculas menores e mais hidrofílicas presentes na essência têm mais afinidade com o PEO. Finalmente, este trabalho tem como intenção promover a melhor compreensão do processo de eletrofiação assim como a influência de diferentes aditivos e variáveis ambientais na morfologia e composição das fibras para que sejam aplicadas na produção de acessórios aromatizados e cosméticos com propriedades bactericidas/fungicidas.<br>

Abstract : In the last decades, the worldwide research on nanomaterials has been very intense due to exclusive properties that emerge only at the nanoscale, allowing many new applications for these materials. Electrospinning is a quick and versatile technique for obtaining soldi micro- and nanofibers from liquid solutions. This technique is already present in many industrial sectors, such as biochemistry, pharmacy, cosmetics and electronic. In this work we show the optimization of the electrospinning process of aqueous solution of poly(ethylene oxide) (Mw ~1,000 kDa), aiming to produce nanofibers able to encapsulate two different fragrances, where the first was essential oil extracted from Eucalyptus globulus and the second is a synthetic essence of night lady. Both polymer and fragrances were mixed in an ethanol/water solution and, after the electrospinning fibers with different morphologies were obtained. The presence of oil and essence in the fibers were verified by gas chromatography analysis and also by confocal microscopy, since both oils possessed blue fluorescence emission. We also compared the morphology of PEO fibers with nanofibers obtained when using a less hydrophilic polymer, cellulose acetate (CA). We also compared the efficiency of the encapsulation of the fragrances in both systems. Our results show that while the larger and more hydrophobic molecules from the essential oil have strong affinity with CA, the smaller scent molecules from the essence have more affinity for the PEO. Finally, the execution of this work helps to provide a better understanding of the electrospinning process as well as the influence of different additives and environmental variables on the morphology and composition of the fibers and shows a way to produce scented and flavored cosmetics with bactericidal/fungicides properties.