Modificação química de resíduo lignocelulósico para a preparação de compósito

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Abreu, Anelise Lima de
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFLA
Texto Completo: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2564
Resumo: Agroquímica
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spelling Modificação química de resíduo lignocelulósico para a preparação de compósitoChemical modification of lignocellulosic waste for the preparation of compositeEsterificaçãoHemiceluloseLigninaEsterificationHemicelluloseLigninCNPQ_NÃO_INFORMADOAgroquímicaThe interest in the use of lignocellulosic materials, mainly from agroindustrial residues, for preparation of thermoplastic composites is largely due to their low cost, abundance and for being renewable and degradable. However, due to the hydrophilic nature of lignocellulosic material and hydrophobic nature of the thermoplastic, their use has been restricted, since compatibility issues exists between the two materials. If the materials do not bond during the preparation of the composite, they will not be of good quality. In this context, parchment, a residue of coffee processing (abundant in the region of Lavras, MG), was chemically modified to become less hydrophilic. However, before the chemical modification process the lignocellulosic material should undergo treatments that increase the accessibility of the modification agents. In those treatments transformations that favor the modification reaction occur on the surface of the material, which is more exposed. In the present work the parchment was treated with HCl, NaOH, H2O2 and H2O2/NaOH and the effect of those various treatments on the parchment esterification reactions with acetic anhydride and maleic anhydride were studied. The modified materials were characterized by different instrumental techniques such as FTIR, SEM, XRD, TG, DSC and CHN-O elementary analysis, besides chemical analyses such as determination of the percentage of acetyl groups (for esterification with acetic anhydride) and concentration of carboxylic groups (for esterification with maleic anhydride). The various chemical treatments promoted the partial removal of hemicelluloses and lignin from the parchment and caused surface modifications of the material. The results showed that the parchment treated with 30% H2O2 at 90oC for 2 hours and esterified with acetic anhydride was the most suitable material for the preparation of the composites. That material obtained the highest percentage of acetyl groups. It was observed that the composite prepared with modified parchment / polystyrene showed higher interfacial adhesion (between the matrix and reinforcement) than that of the composite prepared with natural parchment / polystyrene.O interesse na utilização de materiais lignocelulósicos, principalmente de resíduos agroindustriais, para preparação de compósitos termoplásticos se deve, em grande parte, a seu baixo custo, abundância e por serem renováveis e degradáveis. No entanto, devido à natureza hidrofílica do material lignocelulósico e hidrofóbica do termoplástico, sua utilização tem sido restrita, já que existe a dificuldade de compatibilização entre os dois materiais. Se os materiais não se agregam durante a preparação do compósito, este não será de boa qualidade. Neste contexto, o pergaminho, resíduo do beneficiamento do café (abundante na região de Lavras, MG), foi modificado quimicamente para torna-se menos hidrofílico. Porém, antes do processo de modificação química o material lignocelulósico deve passar por tratamentos que aumentem a acessibilidade dos agentes de modificação. Nesses tratamentos ocorrem transformações na superfície do material, que fica mais exposta, o que favorece a reação de modificação. Nesse trabalho o pergaminho foi tratado com HCl, NaOH, H2O2 e H2O2/NaOH e o efeito desses vários tratamentos nas reações de esterificação do pergaminho com anidrido acético e anidrido maleico foi estudado. Os materiais modificados foram caracterizados por diferentes técnicas instrumentais tais como FTIR, MEV, DRX, TG, DSC e análise elementar CHN-O, além de análises por via úmida como determinação da porcentagem de grupos acetila (para esterificação com anidrido acético) e concentração de grupos carboxílicos (para esterificação com anidrido maleico). Os vários tratamentos químicos realizados promoveram a remoção parcial de hemiceluloses e lignina do pergaminho e provocaram modificações na superfície do material. Os resultados mostraram que o pergaminho tratado com H2O2 30% a 90oC por 2h e esterificado com anidrido acético foi o material mais indicado para a preparação dos compósitos pois apresentou a maior porcentagem de grupo acetila incorporada após a reação de acetilação. Foi observado que o compósito preparado com pergaminho modificado/poliestireno mostrou maior adesão interfacial (entre matriz e reforço) que o compósito preparado com pergaminho natural/poliestireno.UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRASDQI - Programa de Pós-graduaçãoUFLABRASILBianchi, Maria LúciaMendes, Lourival MarinLeal Neto, JonasAbreu, Anelise Lima de2014-08-11T21:39:30Z2011-02-242014-08-11T21:39:30Z20112014-08-112011-02-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfABREU, A. L. de. Modificação química de resíduo lignocelulósico para a preparação de compósito. 2011. 110 p. Dissertação (Mestrado em Agroquímica) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2011.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/2564info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2014-08-12T20:27:33Zoai:localhost:1/2564Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2014-08-12T20:27:33Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false
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