Processos de obtenção de nanocelulose a partir das fibras de prensagem do mesocarpo do dendê

• Main Author: Souza, Nágila Freitas
• Other Authors: Rosa, Morsyleide de Freitas
• Language: Portuguese
• Published: 2015
• Subjects: Engenharia química; Resíduos; Lignina
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10789

SOUZA, N. F. Processos de obtenção de nanocelulose a partir das fibras de prensagem do mesocarpo do dendê. 2014. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. === Submitted by Marlene Sousa ([e-mail]) on 2015-02-25T13:02:32Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_nfsouza.pdf: 8510660 bytes, checksum: 3a0e44ed252e69d569765cb82a35b597 (MD5) === Approved for entry into archive by Marlene Sousa([e-mail]) on 2015-02-26T14:30:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_nfsouza.pdf: 8510660 bytes, checksum: 3a0e44ed252e69d569765cb82a35b597 (MD5) === Made available in DSpace on 2015-02-26T14:30:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_nfsouza.pdf: 8510660 bytes, checksum: 3a0e44ed252e69d569765cb82a35b597 (MD5) Previous issue date: 2014-02-24 === The present study aimed to extract nanocellulose crystalline (NCC) and nanofibrillated (NCF), and recover of lignin from oil palm mesocarpfiber (also known as palm pressed fiber). Initially, the fibers were subjected to pulping acetosolv followed by bleaching with peroxide in basic medium. The crude fiber, bleached and post acetosolv were characterized physically, chemically and morphologically. To obtain the NCC a 23 factorial design was used. NCF was obtained by combinations of the number and size of steps chamber microfluidizer. The nanocelulose obtained by acid hydrolysis (NCC) and microfluidization (NCF) was characterized by X-ray diffraction (XRD), zeta potential and particle size. According to the results, the pre-treatments were efficient, removing a significant amount of amorphous components, promoting a greater exposure of the pulp. The lignin rich fraction, called black liquor, had a yield of 62 % compared to the lignin initially present. Nanocellulose suspensions obtained showed typical gelatinous appearance and zeta potential of -26.6 mV and -40.6 mV, which configures stability.The crystallinity index of cellulose polymorphs I and II for nanocelulose crystal obtained by pre-treatment 1 was 65%, and for the other nanofibrilada nanocrystals obtained from the pre-treatment 2 were crystallinity of 70 and 61%, respectively. The nanostructures obtained still showed good thermal stability, demonstrating a greater microfibrillated nanocelulose to 267 ° C to 250 ° C the crystal. Furthermore, nanostructures were observed with typical cellulose lengths (L) between 172-404 nm and a diameter (D) lying between 5 and 12 nm, which reproduces aspect ratios (L / D) as high as 39. This demonstrates that the nanocelulose produced can be displayed as reinforcement in polymer matrices, among other applications. === O presente trabalho teve por objetivo extrair nanocelulose, cristalina (NCC) e microfibrilada (NCF), e recuperar lignina de fibras da prensagem do mesocarpo do dendê. Inicialmente, as fibras foram submetidas adois tipos de pré-tratamentos (1. mercerização seguida de branqueamento e 2. polpação acetosolv seguida de branqueamento). As fibras brutas, pós acetosolv e branqueadas foram caracterizadas física, química e morfologicamente. Para obtenção da NCC, foi utilizado um planejamento fatorial 23, enquanto a NCF foi obtida por meio de combinações de número de passos e tamanho de câmara do microfluidizador de alta pressão. As nanoceluloses obtidas por hidrólise ácida (NCC) e por microfluidização (NCF) foram caracterizadas por difração de raio X (DRX), potencial zeta e análise termogravimétrica (TGA). De acordo com os resultados, os pré-tratamentos foram eficientes, removendo quantidade significativa de componentes amorfos, promovendo uma maior exposição da celulose e um consequente aumento do índice de cristalinidade. A fração rica em lignina, denominada licor negro, apresentou rendimento de 62% em relação ao conteúdo de lignina inicialmente presente. As suspensões de nanocelulose obtidas apresentaram aspecto gelatinoso típico e potencial zeta variando de -26,6 mV a -40,6 mV, o que configura estabilidade. Os índices de cristalinidade dos polimorfos de celulose I e II, para nanocelulose cristalina obtida através do pré-tratamento 1 foi de 65%, quanto aos outros nanocristais e nanofibrilada obtidas do pré-tratamento 2 apresentaram cristalinidade de 70 e 61%, respectivamente. As nanoestruturas obtidas apresentaram ainda boa estabilidade térmica, demostrando-se maior para a nanocelulose microfibrilada, 267 °C contra 250°C para as cristalinas. Foram observadas, ainda, nanoestruturas de celulose típicas com comprimentos (L) entre 172 nm a 404 nm e diâmetros (D) situados entre de 5 nm e 12 nm, o que reproduziu razões de aspecto (L/D) tão altas quanto 39. Isso demonstra que as nanocelulose produzidas podem ser indicadas como reforço em matrizes poliméricas, dentre outras aplicações.