Avaliação do tratamento com líquido iônico em diferentes rotas de obtenção de nanocelulose a partir de resíduos de erva-mate

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Dahlem Júnior, Marcos Aurélio
• Orientador(a): Santana, Ruth Marlene Campomanes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Líquidos iônicos; Nanocelulose; Erva-mate
• Palavras-chave em Inglês: Ionic liquid; Steam explosion; Nanocellulose; Yerba mate
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/224578

A erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hill.) é uma planta subtropical, comumente encontrada na América do Sul, em especial em países como Paraguai, Argentina e Brasil. Ao longo do processo de beneficiamento das folhas da planta, o resíduo de palitos de erva-mate é geralmente descartado, mas pode ser utilizado para algumas aplicações, uma vez que são constituídos por celulose, hemicelulose e lignina como componentes principais, destacando-se a maior proporção da celulose. Caracterizado como um dos polímeros naturais mais abundantes, a celulose é um polímero natural de fonte renovável e biodegradável, obtida por meio de fontes diversificadas (como resíduos agroindustriais, entre outros materiais vegetais), apresenta vasta utilização em indústrias têxtil, farmacêutica, alimentícia, de papel, entre outras, por apresentar propriedades físicas e mecânicas notáveis. Da celulose pode-se obter a nanocelulose, material de grande destaque devido a algumas características como elevada rigidez, alta cristalinidade, espessura reduzida e comprimento quando comparada às fibras convencionais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização do tratamento com o líquido iônico cloreto de 1-n-butil-3-metilimidazólio (C4MImCl), explosão a vapor e branqueamento na obtenção de nanocelulose a partir do resíduo de palitos de erva-mate (EM). A nanocelulose foi caracterizada por difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espalhamento dinâmico de luz (DLS). Os principais resultados mostraram que tanto para as amostras tratadas com líquido iônico (LI), após a explosão a vapor ou com explosão de vapor e branqueamento, a celulose comercial (CP) e a EM apresentaram no ensaio de DRX uma mudança no tipo de estrutura cristalina, de celulose I para celulose II. Os resultados de TGA demonstraram que, após o tratamento houve uma diminuição na estabilidade térmica, devido a mudança na estrutura cristalina da celulose. Os espectros de FTIR apresentaram uma diminuição de componentes como hemicelulose e lignina, além da presença de ligações características da celulose II. Já os resultados de DLS mostraram que as amostras EM com tratamentos apresentaram distribuições de tamanhos superiores a 60% em dimensões inferiores a 100 nm, indicando a presença de nanocelulose. Sugere-se, portanto, que foi possível obter nanocelulose a partir das rotas propostas neste trabalho para as amostras EM com tratamentos. Além disto, a amostra EM-ELI apresentou resultados semelhantes aos da amostra EM-EBLI, sugerindo uma provável diminuição na rota de extração de nanocelulose para fibras EM. Por fim, o LI se demonstrou um tratamento viável na obtenção de nanocelulose para palitos de erva-mate.