Obtenção e caracterização de nanocristais de celulose a partir de papeis reciclados
Nenhuma Miniatura disponível
Data
2014-11-28
Autores
Quinsler, Patricia [UNIFESP]
Orientadores
Lemes, Ana Paula Lemes [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
This current work aimed to produce nanocrystals of cellulose (NCC) made from different recycled pulps. Two different hydrolysis processes were evaluated in the production of NCC with two methods of mechanical treatments. In this study three recycled pulps were used: newspaper, cardboard and printing paper. The recycled pulps were submitted of acid and enzymatic hydrolysis process. Theacid hydrolysis was performed with solution of H2SO464% (w/w) at 60ºC and times of 45 and 60 min. Enzymatic hydrolysis was performed with concentration of 84EGU (endoglucanase/mg cellulose) of enzyme at 50ºC and times of 45 and 60 min. The produced NCC were characterized by Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (DRX), zeta potential and atomic force microscopy (AFM). Infrared spectroscopy confirmed the presence of specific functional groups of cellulose before and after the hydrolysis. The X-ray diffraction showed a significant increase in crystallinity of recycled pulps after the hydrolysis process. The zeta potential obtained from acid hydrolysis showed lower value compared with enzymatic hydrolysis for all recycled pulps. Nevertheless, the analysis of the zeta potential varied with the increasing of time and mechanicals treatments used. AFM images, showed which the all NCC obtained by acid hydrolysis and both mechanicals processes have length about 300 nm. The values of diameter of NCC obtained by ultrassonication were higher than those obtained by high pressure homogenization. It was not possible to determine the dimensions of NCC obtained by enzymatic hydrolysis due to their agglomeration.
Este trabalho teve como objetivo obter nanocristais de celulose (NCC) a partir de tipos diferentes de polpas recicladas. Dois tipos diferentes de hidrólise foram avaliados na produção dos NCC, com a aplicação de dois tipos de tratamentos mecânicos. Neste estudo foram utilizadas três polpas recicladas: jornal, papelão e papel de impressão. As polpas recicladas foram submetidas aos processos de hidrólise ácida e enzimática, e tratamentos mecânicos de ultrassonicação e homogeneização a alta pressão para produção dos NCC. A hidrólise foi realizada com solução de H2SO4 a 64% (m/m) a 60ºC e com tempos de 45 e 60 min. A hidrólise enzimática foi realizada com concentração de 84 EGU (endoglucanase/mg celulose) de enzima a 50ºC e com tempos de 45 e 90 mim. Os NCC produzidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios-X(DRX), potencial zeta e microscopia de força atômica (AFM). A espectroscopia de infravermelho confirmou a presença dos grupos funcionais característicos da celulose após as hidrólises. A difração de raios-X mostrou que ocorreu um aumento da cristalinidade das polpas após os processos de hidrólises. Os valores de potenciais zeta dos NCC obtidos por hidrólise ácida foram inferiores aos obtidos por hidrólise enzimática em todas as polpas analisadas. No entanto, esses valores variaram com o aumento do tempo e tipo de tratamento mecânico utilizado. De acordo com as imagens de AFM, todos NCC obtidos por hidrolise ácida seguida de ambos tratamentos mecânicos apresentaram comprimento em torno de 300 nm. Os valores de diâmetro foram maiores para os NCC obtidos por ultrassonicação sem relação a homogeneização a alta pressão. Não foi possível determinar as dimensões dos NCC obtidos por hidrólise enzimática devido a sua aglomeração.
Este trabalho teve como objetivo obter nanocristais de celulose (NCC) a partir de tipos diferentes de polpas recicladas. Dois tipos diferentes de hidrólise foram avaliados na produção dos NCC, com a aplicação de dois tipos de tratamentos mecânicos. Neste estudo foram utilizadas três polpas recicladas: jornal, papelão e papel de impressão. As polpas recicladas foram submetidas aos processos de hidrólise ácida e enzimática, e tratamentos mecânicos de ultrassonicação e homogeneização a alta pressão para produção dos NCC. A hidrólise foi realizada com solução de H2SO4 a 64% (m/m) a 60ºC e com tempos de 45 e 60 min. A hidrólise enzimática foi realizada com concentração de 84 EGU (endoglucanase/mg celulose) de enzima a 50ºC e com tempos de 45 e 90 mim. Os NCC produzidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios-X(DRX), potencial zeta e microscopia de força atômica (AFM). A espectroscopia de infravermelho confirmou a presença dos grupos funcionais característicos da celulose após as hidrólises. A difração de raios-X mostrou que ocorreu um aumento da cristalinidade das polpas após os processos de hidrólises. Os valores de potenciais zeta dos NCC obtidos por hidrólise ácida foram inferiores aos obtidos por hidrólise enzimática em todas as polpas analisadas. No entanto, esses valores variaram com o aumento do tempo e tipo de tratamento mecânico utilizado. De acordo com as imagens de AFM, todos NCC obtidos por hidrolise ácida seguida de ambos tratamentos mecânicos apresentaram comprimento em torno de 300 nm. Os valores de diâmetro foram maiores para os NCC obtidos por ultrassonicação sem relação a homogeneização a alta pressão. Não foi possível determinar as dimensões dos NCC obtidos por hidrólise enzimática devido a sua aglomeração.
Descrição
Citação
QUINSLER, Patricia. Obtenção e caracterização de nanocristais de celulose a partir de papeis reciclados. 2014. 83 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São José dos Campos, 2014.