Toward Sustainable Polyurethane Foams: Effects of Corn Cob Fibers and Silver Nanoparticles on Mechanical Properties and Antimicrobial Activity
Modelagem atomística do crescimento de nanofios de GaP e do transporte térmico por meio de um potencial interatômico: implicações para aplicações termoelétricas
Autores:
- Gabriel Vinicius Alves Silva
- Gabriel Fornazaro
- Gabriel Vinicius Inacio Benati
- Vianna Pereira Companhoni
- Francielle Pelegrin Garcia
- Jean Halison de Oliveira
- Eduardo Radovanovic*
- Silvia Luciana Fávaro*
* Pesquisadores NAPI EZC
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Publicado 22 de novembro de 2024
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DOI: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsomega.4c07118?ref=article_openPDF
Abstract
Polyurethane foams (PFs) are widely used in mattresses, upholstery, and insulation, but disposal is difficult due to the disintegration time and environmental hazards of synthetic polyol. This work investigates a sustainable alternative by replacing poly(ethylene glycol) (PEG) with corn cob fibers and incorporating antibacterial silver nanoparticles (AgNPs). Corn cob fibers and sodium hydroxide-treated fibers were used to make foams, with corn cob fibers substituting PEG at 5−30 wt %. In terms of durability and elastic modulus, low-fiber-content foams matched nonfiber counterparts. Higher fiber content (more than 20%) resulted in divergent properties with potential benefits. In terms of viscoelastic qualities, foams with a 15% fiber content outperformed nonfiber foam. Antimicrobial testing revealed that AgNP-infused foams with 15% corn cob fibers effectively inhibited microbiological growth.
Resumo
As espumas de poliuretano (PUs) são amplamente utilizadas em colchões, estofamentos e isolamentos, mas o descarte é difícil devido ao tempo de degradação e aos riscos ambientais do poliol sintético. Este trabalho investiga uma alternativa sustentável ao substituir o poli(etileno glicol) (PEG) por fibras de sabugo de milho e a adição de material antibacteriano (nanopartículas de prata (AgNPs)). Fibras de sabugo de milho in natura e fibras tratadas com hidróxido de sódio foram utilizadas para fabricar as espumas, substituindo o PEG em concentrações de 5 a 30% em massa (wt %) por fibras. Em termos de durabilidade e módulo de elasticidade, as espumas com baixo teor de fibra igualaram-se às espumas sem fibra. Teores de fibra mais elevados (superiores a 20%) resultaram em propriedades divergentes com potenciais benefícios. Quanto às qualidades viscoelásticas, as espumas com 15% de teor de fibra superaram a espuma sem fibra. Testes antimicrobianos revelaram que as espumas com a adição de AgNPs e 15% de fibras de sabugo de milho inibiram eficazmente o crescimento microbiológico.
Essa pesquisa
contribui para as seguintes ODS:
