Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mendonça, Maressa Carvalho
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/31762
Resumo: The obtainment of cellulose nanofibrils by mechanical defibrillation results on high energy consumption, being thus a limiting factor for their production. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of alkaline pre-treatments of unbleached cellulose pulps of eucalyptus and pinus, in order to facilitate the process of obtaining cellulose nanofibrils through mechanical defibrillation of the fibers and to reduce energy consumption in the defibrillator. Pretreatments were evaluated using NaOH at concentrations of 5% for 2 h of reaction, at 10% with reaction times of 1 h and 2 h; and a hybrid pretreatment with 5% / 16% NaOH / H 2 O 2 for 2 h. From the mechanical process, the nanofibrils were obtained using a defibrillator (SuperMasscolloider) and the morphology, chemical composition, turbidity and energy expenditure during the defibrillation process of the cellulosic fibers were evaluated for each pre-treatment. The results showed the influence of the removal of hemicelluloses in the extraction of nanofibrils as a function of the concentration and the time of reaction pretreatments increased the curvature of the fibers, mainly the pre-treatments with NaOH 10% 2 h due to the increase in the reaction time and the hybrid pre-treatment that removed lignin, allowing a greater action of the reagents in the fiber. The pretreatment NaOH 5% 2 h and 10% 1 h demonstrated a better result for obtaining the cellulose nanofibrils with less number of passages of the pulps in the defibrillator, being effective to facilitate the extraction of nanofibrils with less energy consumption and smaller diameters and more dispersed. Turbidity and decantation analyzes were performed in order to evaluate the suspensions regarding the degree of defibrillation and stability of defibrillated suspensions. The pretreatment NaOH / H2O2 did not present satisfactory results in the reduction of the energy consumption and the defibrillations for these pre-treatments presented inferior qualities to the pre-treatments of NaOH 5% 2 h and 10% 1 h.
id UFLA_d9fc27faf31d2a008009f74879cf0d93
oai_identifier_str oai:localhost:1/31762
network_acronym_str UFLA
network_name_str Repositório Institucional da UFLA
repository_id_str
spelling Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadasAlkaline pre-treatments as facilitators for obtaining nanofibrills from non-bleached cellulose pulpsNanotecnologiaParede celularCelulose microfibriladaConsumo de energiaNanofibras celulósicasNanotechnologyCell wallEnergy consumptionMicrofibrillated celluloseBiomateriais e Materiais BiocompatíveisThe obtainment of cellulose nanofibrils by mechanical defibrillation results on high energy consumption, being thus a limiting factor for their production. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of alkaline pre-treatments of unbleached cellulose pulps of eucalyptus and pinus, in order to facilitate the process of obtaining cellulose nanofibrils through mechanical defibrillation of the fibers and to reduce energy consumption in the defibrillator. Pretreatments were evaluated using NaOH at concentrations of 5% for 2 h of reaction, at 10% with reaction times of 1 h and 2 h; and a hybrid pretreatment with 5% / 16% NaOH / H 2 O 2 for 2 h. From the mechanical process, the nanofibrils were obtained using a defibrillator (SuperMasscolloider) and the morphology, chemical composition, turbidity and energy expenditure during the defibrillation process of the cellulosic fibers were evaluated for each pre-treatment. The results showed the influence of the removal of hemicelluloses in the extraction of nanofibrils as a function of the concentration and the time of reaction pretreatments increased the curvature of the fibers, mainly the pre-treatments with NaOH 10% 2 h due to the increase in the reaction time and the hybrid pre-treatment that removed lignin, allowing a greater action of the reagents in the fiber. The pretreatment NaOH 5% 2 h and 10% 1 h demonstrated a better result for obtaining the cellulose nanofibrils with less number of passages of the pulps in the defibrillator, being effective to facilitate the extraction of nanofibrils with less energy consumption and smaller diameters and more dispersed. Turbidity and decantation analyzes were performed in order to evaluate the suspensions regarding the degree of defibrillation and stability of defibrillated suspensions. The pretreatment NaOH / H2O2 did not present satisfactory results in the reduction of the energy consumption and the defibrillations for these pre-treatments presented inferior qualities to the pre-treatments of NaOH 5% 2 h and 10% 1 h.A obtenção de nanofibrilas de celulose por processo mecânico causa alto consumo energético, sendo assim um fator limitante para sua produção. Portanto, este trabalho teve como objetivo a avaliação do efeito de pré-tratamentos alcalinos de polpas celulósicas não branqueadas de eucalipto e pinus, a fim de facilitar o processo de obtenção de nanofibrilas celulósicas através de desfibrilação mecânica das fibras e reduzir o consumo de energia no desfibrilador. Foram avaliados pré-tratamentos utilizando NaOH em concentrações de 5% durante 2 h de reação, a 10% com tempos de reação de 1 h e 2 h; e um pré-tratamento híbrido com NaOH/H 2O2 em concentração de 5%/16% durante 2 h. A partir de processo mecânico obteve-se as nanofibrilas utilizando um desfibrilador (SuperMasscolloider) e avaliou-se a morfologia, composição química, turbidez e o gasto energético durante o processo de desfibrilação das fibras celulósicas para cada pré-tratamento. Os resultados mostraram a influencia da retirada de hemiceluloses na extração de nanofibrilas em função da concentração e do tempo de reação. Os pré-tratamentos causaram aumento da curvatura das fibras, principalmente o prétratamento com NaOH 10% 2 h devido ao aumento no tempo de reação, e o pré-tratamento híbrido que causou retirada de lignina e possibilitou maior ação dos reagentes na fibra. Os pré-tratamentos NaOH 5% 2 h e 10% 1 h resultaram na obtenção das nanofibrilas de celulose com menor número de passagens das polpas pelo desfibrilador, sendo efetivos para facilitar a extração das nanofibrilas com menor consumo energético e resultando em nanofibrilas com menores diâmetros e mais dispersas. O pré-tratamento NaOH/H 2O2 não apresentou resultados satisfatórios na redução do consumo energético e as nanofibrilas destes pré-tratamentos apresentaram qualidades inferiores aos pré-tratamentos com NaOH 5% 2 h e 10% 1 h.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de BiomateriaisUFLAbrasilDepartamento de Ciências FlorestaisTonoli, Gustavo Henrique DenzinFerreira, Saulo RochaSantos, Sérgio Francisco dosMoulin, Jordão CabralMendonça, Maressa Carvalho2018-11-16T15:19:34Z2018-11-16T15:19:34Z2018-11-162018-07-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMENDONÇA, M. C. Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas. 2018. 66 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/31762porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2023-04-25T13:49:29Zoai:localhost:1/31762Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2023-04-25T13:49:29Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
dc.title.none.fl_str_mv Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
Alkaline pre-treatments as facilitators for obtaining nanofibrills from non-bleached cellulose pulps
title Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
spellingShingle Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
Mendonça, Maressa Carvalho
Nanotecnologia
Parede celular
Celulose microfibrilada
Consumo de energia
Nanofibras celulósicas
Nanotechnology
Cell wall
Energy consumption
Microfibrillated cellulose
Biomateriais e Materiais Biocompatíveis
title_short Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
title_full Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
title_fullStr Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
title_full_unstemmed Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
title_sort Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas
author Mendonça, Maressa Carvalho
author_facet Mendonça, Maressa Carvalho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tonoli, Gustavo Henrique Denzin
Ferreira, Saulo Rocha
Santos, Sérgio Francisco dos
Moulin, Jordão Cabral
dc.contributor.author.fl_str_mv Mendonça, Maressa Carvalho
dc.subject.por.fl_str_mv Nanotecnologia
Parede celular
Celulose microfibrilada
Consumo de energia
Nanofibras celulósicas
Nanotechnology
Cell wall
Energy consumption
Microfibrillated cellulose
Biomateriais e Materiais Biocompatíveis
topic Nanotecnologia
Parede celular
Celulose microfibrilada
Consumo de energia
Nanofibras celulósicas
Nanotechnology
Cell wall
Energy consumption
Microfibrillated cellulose
Biomateriais e Materiais Biocompatíveis
description The obtainment of cellulose nanofibrils by mechanical defibrillation results on high energy consumption, being thus a limiting factor for their production. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of alkaline pre-treatments of unbleached cellulose pulps of eucalyptus and pinus, in order to facilitate the process of obtaining cellulose nanofibrils through mechanical defibrillation of the fibers and to reduce energy consumption in the defibrillator. Pretreatments were evaluated using NaOH at concentrations of 5% for 2 h of reaction, at 10% with reaction times of 1 h and 2 h; and a hybrid pretreatment with 5% / 16% NaOH / H 2 O 2 for 2 h. From the mechanical process, the nanofibrils were obtained using a defibrillator (SuperMasscolloider) and the morphology, chemical composition, turbidity and energy expenditure during the defibrillation process of the cellulosic fibers were evaluated for each pre-treatment. The results showed the influence of the removal of hemicelluloses in the extraction of nanofibrils as a function of the concentration and the time of reaction pretreatments increased the curvature of the fibers, mainly the pre-treatments with NaOH 10% 2 h due to the increase in the reaction time and the hybrid pre-treatment that removed lignin, allowing a greater action of the reagents in the fiber. The pretreatment NaOH 5% 2 h and 10% 1 h demonstrated a better result for obtaining the cellulose nanofibrils with less number of passages of the pulps in the defibrillator, being effective to facilitate the extraction of nanofibrils with less energy consumption and smaller diameters and more dispersed. Turbidity and decantation analyzes were performed in order to evaluate the suspensions regarding the degree of defibrillation and stability of defibrillated suspensions. The pretreatment NaOH / H2O2 did not present satisfactory results in the reduction of the energy consumption and the defibrillations for these pre-treatments presented inferior qualities to the pre-treatments of NaOH 5% 2 h and 10% 1 h.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-11-16T15:19:34Z
2018-11-16T15:19:34Z
2018-11-16
2018-07-27
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MENDONÇA, M. C. Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas. 2018. 66 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/31762
identifier_str_mv MENDONÇA, M. C. Pré-tratamentos alcalinos como facilitadores da obtenção de nanofibrilas de polpas celulósicas não branqueadas. 2018. 66 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2018.
url http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/31762
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
UFLA
brasil
Departamento de Ciências Florestais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Biomateriais
UFLA
brasil
Departamento de Ciências Florestais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFLA
instname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)
instacron:UFLA
instname_str Universidade Federal de Lavras (UFLA)
instacron_str UFLA
institution UFLA
reponame_str Repositório Institucional da UFLA
collection Repositório Institucional da UFLA
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)
repository.mail.fl_str_mv nivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.br
_version_ 1807835184921313280