Aplicação conjunta de processos para melhoria técnica e ambiental da obtenção de nanoceluloses a partir das fibras de dendê. - SOUZA, N. F. (2018)
Os resíduos da agroindústria vêm, ao longo dos anos, se destacando como uma excelente fonte lignocelulósica. Nesse contexto, as fibras da prensagem do mesocarpo do dendê (FPMD) vêm sendo estudadas como fonte de celulose e lignina com promissoras aplicações. Entretanto, os pré-tratamentos apresentam-se como um fator crítico para obtenção dessas macromoléculas. Dessa forma, o presente estudo avaliou o emprego do processo de explosão a vapor nas fibras naturais objetivando promover uma melhor desfibrilação do material e facilitar a descompactação da biomassa nos pré-tratamentos organosolv (acetosolv e etanosolv) subsequentes. Estudou-se, ainda, a obtenção de nanoceluloses cristalinas substituindo a etapa de diálise, tão dispendiosa de água, por neutralização com hidróxido de sódio diluído. Os processos vinculados a obtenção das nanoceluloses resultantes desses pré-tratamentos foram, também, avaliados quanto ao seu desempenho ambiental, proporcionando agregar os desempenhos técnicos e ambientais de toda a cadeia de elaboração das nanoestruturas. Os efeitos da concentração de ácido acético, de hidróxido de sódio, do tempo (polpação acetosolv e etanosolv) foram avaliados usando um delineamento composto central rotacional (DCCR). A influência da etapa de explosão a vapor no processo de desfibrilação das fibras foi comprovada por meio dos resultados obtidos, quando aplicada a mesma condição otimizada da polpação acetosolv nas fibras naturais (35 min. e concentração de ácido acético de 80% (m/m)). Após otimização, a polpação acetosolv mostrou-se mais eficaz que a etanosolv (60 min. e concentração de NaOH 4%) para remoção de lignina. Assim, o processo de explosão a vapor aplicado nas fibras naturais de dendê seguido do pré-tratamento, acetosolv e branqueamento, apresentou melhor deslignificação frente ao pré-tratamento etanosolv aplicado nas fibras explodidas. Tal fato, foi evidenciado tanto nos aspectos técnicos quanto no melhor desempenho ambiental, discutido através da avaliação do ciclo de vida (ACV) para obtenção de nanocelulose cristalina (NCC). Foi comprovado que a substituição da etapa de diálise por neutralização via NaOH não afetou os parâmetros físico-químicos das nanoceluloses cristalinas (NCCAOH), que apresentaram boa cristalinidade (68%), atrativa razão de aspecto (26), alto rendimento (87%) e melhor estabilidade térmica frente às NCC dialisadas. A polpação acetosolv proporcionou, ainda, a obtenção nanocelulose fibrilada (NFC) com excelente alvura, boa estabilidade (Zeta = -26 mV) e bom índice de cristalinidade (58%).