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Tipo: Dissertação
Título: Investigação de redução da cristalinidade da celulose sob a influência de diferentes misturas eutéticas.
Autor(es): Bomfim, Ícaro dos Santos
Primeiro Orientador: Campos, Leila Maria Aguilera
metadata.dc.contributor.referee1: Lima, Sirlene Barbosa
metadata.dc.contributor.referee2: Pereira, Kleberson Ricardo de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee3: Campos, Leila Maria Aguilera
Resumo: Sendo a celulose uma matéria-prima biodegradável praticamente inesgotável, tem sido alvo de diversos estudos, de modo a encontrar aplicações alternativas a matérias-primas convencionais. A sua derivatização em escala industrial ocorre maioritariamente de reações heterogêneas, o que dificulta o processo reacional. Por outro lado, esta limitação pode ser suprimida utilizando condições homogêneas. O sistema heterogêneo é controlado por principalmente por fatores estruturais que regulam o acesso da celulose, como por exemplo, o índice de cristalinidade. Dessa forma, a redução da cristalinidade da celulose não é um processo trivial, devido à sua estrutura supramolecular que impede a realização do processo em solventes convencionais. Neste trabalho foi estudado a redução da cristalinidade da celulose comercial e do bagaço de cana-de-açúcar, em diferentes tipos de misturas eutéticas: ácido lático/cloreto de trimetilamônio; ácido lático/glicina; glicerol/carbonato de potássio e glicerol/betaína, em um tempo de 4 h com temperatura de 80ºC e razões molares de 5:1 e 10:1. As celuloses obtidas no procedimento foram analisadas por diversas técnicas, tais como: espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica em varredura (MEV) e análise termogravimétrica (TG). As misturas eutéticas desenvolvidas em laboratório para a diminuição da fase cristalina da celulose apresentaram resultados satisfatórios no processo. No sistema envolvendo a mistura ácido lático/glicina foi obtida uma redução na fase cristalina de 19,71% e com a mistura glicerol/betaína 18,85%, resultados superiores em relação as misturas de comparação (ácido lático/cloreto de trimetilamônio e glicerol/carbonato de potássio). Na celulose extraída do bagaço de cana-de-açúcar a cristalinidade em ácido lático/glicina reduziu em 19,23% e na mistura glicerol/betaína em 17,85%, também superior em relação as outras misturas já trabalhadas anteriormente. As misturas desenvolvidas em laboratório para reduzir a cristalinidade das celuloses obtiveram um bom resultado de Índice de Cristalinidade (IC) da celulose, porém a mistura ácido lático/glicina, obteve um menor índice (40,5%) para a celulose comercial e (27,2%) para a celulose do bagaço de cana-de-açúcar, quando comparada com as celuloses não submetidas e submetidas a interação com ácido lático/cloreto de trimetilamônio.
Abstract: Since cellulose is a biodegradable raw material that is practically inexhaustible, it has been the subject of several studies in order to find alternative applications to conventional raw materials. Its derivatization on an industrial scale occurs mostly through heterogeneous reactions, which complicates the reaction process. On the other hand, this limitation can be overcome by using homogeneous conditions. The heterogeneous system is mainly controlled by structural factors that regulate cellulose access, such as the crystallinity index. Thus, reducing the crystallinity of cellulose is not a trivial process, due to its supramolecular structure which prevents the process from being carried out in conventional solvents. This work studied the reduction of the crystallinity of commercial cellulose and sugarcane bagasse in different types of eutectic mixtures: lactic acid/trimethylammonium chloride; lactic acid/glycine; glycerol/potassium carbonate and glycerol/betaine, over a period of 4 h at a temperature of 80ºC and molar ratios of 5:1 and 10:1. The celluloses obtained in the procedure were analyzed using various techniques, such as: Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TG). The eutectic mixtures developed in the laboratory to reduce the crystalline phase of cellulose showed satisfactory results in the process. In the system involving the lactic acid/glycine mixture, a reduction in the crystalline phase of 19.71% was obtained and with the glycerol/betaine mixture 18.85%, which were superior results compared to the comparison mixtures (lactic acid/trimethylammonium chloride and glycerol/potassium carbonate). In cellulose extracted from sugar cane bagasse, crystallinity was reduced by 19.23% in the lactic acid/glycine mixture and by 17.85% in the glycerol/betaine mixture, which was also higher than the other mixtures previously worked on. The mixtures developed in the laboratory to reduce cellulose crystallinity obtained a good result in terms of cellulose crystallinity index (CI), but the lactic acid/glycine mixture obtained a lower index (40.5%) for commercial cellulose and (27.2%) for cellulose from sugarcane bagasse, when compared to cellulose that was not subjected and that was subjected to interaction with lactic acid/trimethylammonium chloride
Palavras-chave: Celulose
Biomassa
Cristalinidade
Misturas eutéricas
Bagaço de cana-de-açúcar
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica (PPEQ) 
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39395
Data do documento: 4-Mar-2024
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