Produção e caracterização de polieletrólitos catiônicos derivados da celulose

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: ARAÚJO, Arthur Tadeu Freitas de Almeida
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Triângulo Mineiro; Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE; Brasil; UFTM; Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais
• Palavras-chave em Português: Biopolímeros.; Celulose.; Polieletrólito catiônico.; Metilcelulose.; Biopolymers.; Cellulose.; Cationic polyelectrolyte.; Methylcellulose.; Materiais
• Link de acesso: http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/621

Polímeros são materiais presentes em quase todas as áreas de atuação humana. Porém, muitos polímeros são oriundos de fontes não renováveis e podem gerar resíduos tóxicos no seu processamento, o que agride o meio ambiente. Uma alternativa mais sustentável é a substituição desses materiais por outros que sejam ambientalmente adequados. Os biopolímeros são materiais naturais e biodegradáveis, portanto são um atrativo para a substituição de polímeros sintéticos. A celulose é o biopolímero mais abundante da Terra. Ela está presente na parede celular da maioria dos vegetais como um importante elemento estrutural. É um polímero linear, neutro, com alta massa molar e apresenta regiões cristalinas e também fortes ligações de hidrogênio inter e intramoleculares. Devido a tais características o processamento da celulose se torna difícil. Polieletrólitos geralmente são polímeros sintéticos e empregados em diversas áreas, tais como: tratamento de efluentes, produção de papel, em indústrias químicas, de alimentos, de cosméticos e farmacêuticos, de petróleo e indústrias têxteis. Esses materiais apresentam cargas ao longo de sua estrutura, podendo ser catiônicos, aniônicos ou anfóteros. Neste trabalho foram testadas várias fontes de celulose, tais como bagaço de cana-de-açúcar, acetato de celulose comercial e metilcelulose comercial, a fim de realizar a sua solubilização e posteriormente reagir com um agente quaternizante, para dar origem a um polieletrólito catiônico que seja biodegradável. O agente quaternizante utilizado foi o cloreto de 2,3-epoxipropiltrimetilamônio (ETA). Das fontes testadas, apenas a celulose do bagaço de cana-de-açúcar, a qual sofreu um tratamento prévio para a redução de sua massa molar (CBCA/AD), conseguiu ser solubilizada no sistema solvente LiOH/ureia. E após proceder à reação de quaternização ou cationização dessa amostra o material mostrou-se solúvel em água a temperatura ambiente. Para a reação de quaternização em que se empregou a metilcelulose comercial (MCC), que é um material derivado da celulose já solúvel em água, o produto de reação desse material (MCC) com o ETA também mostrou-se solúvel em água a temperatura ambiente. Além da solubilidade, as amostras foram caracterizadas por difração de raios – X, espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) e a amostra de CBCA/ADcationizada também foi caracterizada por ressonância magnética nucler de 13C. As caracterizações dos materiais indicaram a substituição de grupos hidroxila (OH) da celulose/metilcelulose por grupamentos catiônicos, evidenciando o êxito na produção de polieletrólitos catiônicos derivados da celulose.