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Ref.: MpoBi08-006

Otimização das Propriedades Mecânicas de Filamentos de Quitosana Obtidos por Fiação Úmida Utilizando Arranjo Composto Central

Apresentador: Henrique Nunes da Silva

Autores (Instituição): da Silva, H.N.(Universidade Federal de Campina Grande); Silva, M.C.(Universidade Federal De Campina Grande); Lopes, D.d.(Universidade Estadual da Paraíba); Fook, M.V.(Universidade Federal de Campina Grande); Silva, S.M.(Universidade Federal de Campina Grande);

Resumo:
A quitosana é um polissacarídeo com diversas aplicações no campo biomédico, por ser um biopolímero atóxico, biodegradável e bioabsorvível, além de seus produtos de degradação não serem carcinogênicos nem imunogênicos, e suas reações inflamatórias são mínimas, além de estimular a cicatrização. Filamentos de quitosana podem ser obtidos por fiação úmida para utilização como suturas cirúrgicas e malhas tecidas. Entretanto, geralmente são reportados como materiais de baixa resistência mecânica. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi a otimização das propriedades mecânicas de filamentos de quitosana obtidos por fiação úmida, utilizando um tipo de Metodologia de Superfície de Resposta (MSR), o Arranjo Composto Central (CCD, do inglês Central Composite Design). Os fatores escolhidos para o arranjo CCD foram: concentração de NaOH (A), taxa de extrusão (B) e temperatura de secagem (C). Estes fatores foram variados em cinco níveis: nível alto (+1), nível baixo (-1), pontos axiais (± ?) e o ponto central (0), resultando em 20 amostras analisadas. Os experimentos foram realizados de forma aleatória, e as variáveis de respostas de respostas escolhidas para o arranjo foram o diâmetro (mm), resistência a tração (MPa), deformação (%) e módulo de elasticidade (GPa) dos filamentos. Para a obtenção dos filamentos, uma seringa contendo a solução de quitosana (20 mL) e acoplada a uma matriz de aço inoxidável (diâmetro de saída de 1 mm) foi fixada em uma bomba de infusão, que promoveu o controle da extrusão da solução polimérica no banho coagulante, sob taxas variadas. O banho de coagulação (500 mL) consistiu em soluções aquosas de hidróxido de sódio com concentração variada com, com adição de 30 % de álcool etílico. Após 10 minutos no banho de coagulação, os filamentos foram lavados em água destilada corrente até pH 7. Após as lavagens, os filamentos foram secos em estufa com circulação de forçada de ar por 3 horas, em temperaturas variadas. Para as propriedades mecânicas dos filamentos, o fator de maior significância foi a concentração de hidróxido de sódio no banho coagulante, seguida da temperatura de secagem. A taxa de extrusão da solução não apresentou significância estatística, assim como o modelo de regressão para a deformação dos filamentos. Modelos de regressão com boa previsibilidade foram obtidos para o diâmetro, resistência a tração e módulo de elasticidade, e os gráficos de contorno e superfície de resposta forneceram dados para otimização destas propriedades.