Aplicação e caracterização de um novo PVDF

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 3429 (2023) Citar este artigo

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Detalhes das métricas

Os revestimentos em madeira devem, por vezes, dar proteção estética e básica aos elementos de madeira e impedir o desenvolvimento e transmissão de microorganismos. Vários polímeros contendo diferentes nanopartículas já foram oferecidos até hoje para esta finalidade. A pesquisa apresenta um novo composto de polímero poli(fluoreto de vinilideno-co-hexafluorpropileno) (PVDF-HFP)/polivinilpirrolidona (PVP) com nanofios de MoO3 com a capacidade de formar filmes de revestimento em madeira. As películas do revestimento revelado apresentam um comportamento elástico, que depende da espessura do filme de revestimento [espessuras de película molhada testadas (90, 180 e 360) µm]. O revestimento mostrou capacidade de interagir bem com a superfície da madeira de faia comum (Fagus sylvatica L.), em termos de umectação (ângulos de contato de 15,6°), rápido espalhamento na superfície, boa penetração do revestimento na estrutura e formação da madeira de filmes de até 40 µm de espessura com excelente força de adesão (6 MPa). O aumento da rugosidade da madeira revestida com C + MoO3 foi consequência do ataque da madeira pelo solvente dimetilformamida presente no revestimento. Além disso, a presença de C + MoO3 na madeira tornou-a consideravelmente mais hidrofóbica, com o ângulo de contato da água subindo para 123° dos 46° inicialmente medidos na madeira não revestida. A irradiação de superfícies de madeira com luz ultravioleta resultou em mudanças de cor visíveis em madeira não revestida e revestida. A madeira revestida com C + MoO3 apresenta boa resistência à água, álcool e calor seco (grau 3 a 4). O teste antimicrobiano mostrou que a presença de MoO3 no revestimento desempenha um papel importante na resistência da madeira revestida a fungos de mancha azul e desenvolvimento de bolor. O revestimento PVDF-HFP/PVP/MoO3 desenvolvido tem uma excelente capacidade de interagir com a superfície da madeira e tem potencial para ser usado como proteção para madeira em ambientes sensíveis.

Microrganismos como bactérias, vírus e fungos estão presentes ao nosso redor e colonizaram todos os habitats do mundo, incluindo madeira e superfícies de madeira. Se as condições ambientais forem adequadas, esses organismos podem permanecer vitais e transmissíveis por um número considerável de dias, senão meses1. Os esporos de fungos em ambientes vivos se espalham principalmente de uma pessoa para outra através do fluxo de ar e pelo contato com superfícies, como portas, tampos de mesa, assentos, maçanetas e similares. Em geral, o crescimento de bolores geralmente não afeta as propriedades mecânicas da madeira, mas se a madeira permanecer úmida por tempo suficiente, o desenvolvimento de fungos pode causar a formação de podridão mole, que pode deteriorar as propriedades mecânicas da madeira2. Além disso, conforme relatado por Møller e colaboradores3 e Viitanen e colaboradores4, a presença de fungos e bolores como Aspergillus sp. (por exemplo, Aspergillus fumigatus), Aureobasidium pullullans, Alternaria alternata, Cladosporium sp. (por exemplo, Cladosporium herbarum, Cladosporium sphaerospermum), Mucor sp., Penicillium sp. (por exemplo, Penicillium brevicompactum), Stachybotrus sp. (por exemplo, Stachybotrus atra) e Fusarium solani, crescendo em elementos de madeira instalados em ambientes vivos, podem representar uma séria ameaça para a saúde humana. Portanto, a proteção antimicrobiana das superfícies auxilia na prevenção da disseminação de infecções e doenças causadas por microrganismos na população humana5.

A suscetibilidade de materiais à base de madeira para infecções com micróbios pode ser determinada monitorando o crescimento de mofos e fungos em superfícies não revestidas ou revestidas6. Em geral, cada ativo de revestimento para tratamento de superfície de elementos de madeira deve atender a vários requisitos básicos. Para fornecer com sucesso as funções esperadas de proteção de superfície e uma aparência estética desejada, as interações adequadas entre o substrato de madeira e o revestimento são de importância crucial7. Desta forma, um bom umedecimento do substrato de madeira, o derramamento suficiente e a penetração do revestimento na estrutura de madeira definem a ancoragem mecânica e a adesão do filme de revestimento ao substrato. Ao mesmo tempo, o desempenho físico e as propriedades de resistência do sistema de superfície formado são indicados pela hidrofobicidade da superfície, resistência a líquidos frios e mudanças na aparência da superfície causadas pela irradiação de luz ultravioleta (UV).