O Laboratório de Processos Químicos e Tecnologia de Partículas (LPP) atua desde 1990 no desenvolvimento de processos químicos para a síntese de insumos, polímeros e de sistemas particulados, além da aplicação e caracterização destes materiais. Atualmente é um dos laboratórios associados ao Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia (SisNANO – MCTIC).
A equipe multidisciplinar do LPP é composta por químicos, engenheiros químicos, engenheiros de materiais e farmacêuticos, e apoia empresas parceiras desde a concepção de novas soluções tecnológicas até a prototipação e validação de conceitos e transferência de tecnologias em escala industrial.
As linhas de atuação do Laboratório incluem o desenvolvimento de processos químicos para a síntese e obtenção de produtos como, por exemplo, ácidos orgânicos derivados de açúcar ou polímeros, e o desenvolvimento de processos de separação e purificação de produtos de origem química e/ou biotecnológica como cristalização industrial, secagem por atomização, destilação, entre outras operações unitárias.
Estes processos permitem ao grupo desenvolver sistemas de materiais com propriedades de interesse através de diversas rotas: síntese e construção de micro- e nanopartículas (sistemas poliméricos e sistemas híbridos orgânico-inorgânicos); precipitação controlada de cristais de tamanho, morfologia e solubilidade definidas; produção de emulsões, suspensões e fluidos complexos; síntese de copolímeros e tensoativos; síntese de nanofibras; modificação (funcionalização) de superfícies; desenvolvimento de nanocompósitos poliméricos e engenharia de interfaces.
Dentre as aplicações de sistemas desenvolvidos no laboratório, podem ser citados: sistemas de liberação controlada de fármacos, fragrâncias, agroquímicos e outros princípios ativos; controle de solubilidade de produtos; controle da fluidez de materiais particulados; materiais inteligentes com propriedades de resposta a estímulos externos como, por exemplo, regulação térmica; modificação de superfícies de materiais para obtenção de propriedades como repelência à água ou à sujeira (superhidrofobicidade); além da modificação de partículas para uso como cargas ou reforços em matrizes poliméricas.
Infraestrutura
Para a produção destes sistemas particulados, o Laboratório conta com reatores automatizados e equipamentos em escala de bancada e de piloto, como por exemplo:
- Reatores com capacidades de 50 mL até 30 L.
- Reatores automatizados com instrumentação (pH, NIR)
- Reatores para trabalho em alta pressão, para operação até 180 bar.
- Sistemas de homogeneização de alto cisalhamento
- Homogeneizadores de alta pressão com vazão de até 3 L/h
- Secagem por atomização em escalas de bancada e piloto (capacidade de evaporação de água de até 7 kg/h)
- Processamento e incorporação de materiais particulados em termoplásticos por extrusão de dupla rosca.
Além disso, o laboratório possui infraestrutura dedicada à caracterização destes sistemas, através de técnicas como:
- Análise de distribuição de tamanho de partículas por difração de raios laser
- Análise de distribuição de tamanho de partículas por espectroscopia de correlação de fótons (PCS)
- Microscopia eletrônica de varredura de alta resolução
- Análise de área superficial específica por fisissorção de nitrogênio (BET)
- Reometria e viscosimetria
- Análise de estabilidade física de sistemas dispersos por turbidimetria dinâmica
- Tensiometria
- Análise de potencial zeta por espalhamento eletroforético de luz
- Calorimetria exploratória diferencial
- Análise termogravimétrica
