Preparação e caracterização de nanocelulose a partir do bagaço de laranja pera

• Autor(a) principal: Fernandes, Luana Lima
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/235443
• topic: Nanocelulose; Bagaço de laranja; Hidrólise ácida; Fibras vegetais; Fibras; Materiais compostos; Hidrólise; Nanocompósitos (Materiais); Nanocellulose; Orange bagasse; Acid hydrolysis; Plant fibers

As fibras vegetais são cada vez mais estudadas como opção de substituição a polímeros derivados do petróleo e têm sido avaliadas para aplicações tais como na indústria aeronáutica, naval, alimentícia, biomedicina, entre outras. O Brasil é um dos maiores produtores de suco de laranja, produzindo quase 10 milhões de toneladas por ano, gerando grande quantidade de resíduos. Este trabalho utilizou diferentes tipos de tratamentos químicos visando remover os componentes amorfos da biomassa a fim de obter a celulose e posteriormente preparar nanocelulose via hidrólise ácida partindo da celulose branqueada (CB). Os resíduos solúveis em álcool do bagaço de laranja pera foram removidos através do processo de extração com álcool etílico (RSA), seguido de duas etapas de branqueamento (1B e 2B) com peróxido de hidrogênio (30% v/v) em meio alcalino com uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 4% (m/v), seguida de solução de hidróxido de potássio 5% (m/v) (2B/KOH). Após esses tratamentos, a partir da celulose branqueada, foram isoladas as nanoceluloses através de hidrólise ácida com ácido sulfúrico (H2SO4) 64% e 50% em diferentes tempos de reação: 1 e 2h. Após o isolamento as nanoceluloses foram secas de duas formas: estufa a 50°C e por liofilização. A fibra in natura (IN), RSA, 1B, 2B e 2B/KOH foram caracterizadas através da análise de composição química, difração de raios X (DRX), infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), termogravimetria (TGA/DTG) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As nanoceluloses isoladas foram caracterizadas pela técnica de potencial Zeta, análise de tamanho de partícula, microscopia eletrônica de transmissão (MET), DRX, TGA/DTG e FTIR. A nanocelulose obtida com ácido sulfúrico 64% e 1 h de reação apresentou o menor tamanho de partícula (9,48 µm), assim como melhor valor de potencial Zeta (-23,0 mV), indicando melhor dispersão da suspensão, no entanto, apresentaram tendência de aglomeração conforme a análise de TEM, valores de razão de aspecto menores em relação às outras amostras feitas com ácido 50% (L/D = 25). As nanoceluloses secas por liofilização apresentaram melhores propriedades térmicas (estabilidade térmica 250ºC) e os menores valores de tamanho de cristalito (1,5 nm), enquanto as amostras secas em estufa a 50ºC apresentaram os maiores valores de índice de cristalinidade (aproximadamente 95%). Dessa forma, obteve-se a nanocelulose a partir da celulose branqueada oriunda do bagaço de laranja pera com boas propriedades térmicas e alto índice de cristalinidade que podem ser utilizadas em diversas aplicações, como por exemplo, nanocompósitos e filmes para embalagens