Filmes de nanofibrilas de celulose e microssílica do resíduo do açaí com alta reatividade superficial.

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: SAKUMA, Fernanda Yukari de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: UFRA/Campus Belém
• Palavras-chave em Português: Euterpe oleraceae; Micropartícula; Fibra lignocelulósica; Sílica; Nanofibrila de celulose; Resíduo do açaí
• Link de acesso: http://repositorio.ufra.edu.br/jspui/handle/123456789/1649

A cadeia produtiva do açaí gera de grandes quantidades de resíduos compostos por fibras lignocelulósicas e sementes que são desperdiçados e poluem o ambiente. O objetivo deste trabalho foi desenvolver filmes biodegradáveis de alta reatividade a partir da combinação de dois materiais derivados do resíduo do despolpamento do açaí: nanofibrilas de celulose e microssílica. As fibras foram submetidas a tratamentos alcalinos com hidróxido de sódio (NaOH) e branqueamento com peróxido de hidrogênio (H2O2). As nanofibrilas de celulose foram produzidas com cinco passagens no grinder Supermasscolloider. Três composições do resíduo foram submetidas à produção de microssílica: (a) sementes + fibras lignocelulósicas; (b) fibras lignocelulósicas; e (c) sementes. As amostras foram submetidas sequencialmente aos seguintes procedimentos: tratamento com (2N) HCl; tratamento térmico a 650 °C por 3 h; tratamento com (6N) HCl para formação do silicato de sódio (Na2SiO3) por meio da agitação magnética em solução 2.5N de NaOH, formando o gel com adição de ácido sulfúrico (H2SO4); e secagem em estufa. Os filmes de nanofibrilas de celulose foram produzidos com concentrações diferentes de microssílica (2,5%, 5% e 10%) pelo método casting. As seguintes caracterizações foram realizadas: microscopia eletrônica de varredura (MEV) para as fibras; microscopia eletrônica de transmissão para as nanofibrilas; espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier, termogravimetria, MEV com espectroscopia por energia dispersiva e difração de raios X para as microssílicas; e ângulo de contato e propriedades físicas dos filmes. Os tratamentos químicos individualizaram as fibras e removeram extrativos orgânicos e inorgânicos das suas superfícies. Foram obtidas nanofibrilas de celulose com aproximadamente 30 nm de diâmetro. A metodologia proposta para obtenção de estruturas de sílica, com tratamentos químicos e combustão a 650°C, a partir as três frações do resíduo do açaí, foi eficiente para as fibras isoladas, pois resultou em fração mineral em maior proporção (≈ 96%), com predominância de microestruturas compostas de sílica cristalina, com alta resistência térmica e sem evidências de componentes químicos primários orgânicos da biomassa. As sementes contendo ou não fibras submetidas ao mesmo processo resultaram em resíduo orgânico em maior proporção e menor proporção de micropartículas de sílica. A adição das micropartículas de sílica de alta pureza resultou em filmes de alta reatividade superficial, molhabilidade, absorção de água e permeabilidade. Estas características são vantajosas para aplicações como dispositivos eletrônicos sustentáveis e papéis para impressão.