Estudos das relações estrutura/propriedades de carboximetilcelulose obtida por derivatização de polpa de bagaço de cana-de-açúcar

• Autor(a) principal: Caraschi, José Cláudio
• Data de Publicação: 1997
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-08082025-143139/
• topic: alkaline pulping,organosolv pulping; cellulose derivative; derivado de celulose; dissolving pulp; polpa para dissolução; polpação organossolve; polpação alcalina; viscosidade; viscosity

Este trabalho propõem o estudo das relações estrutura/propriedades em carboximetilcelulose (CMC), um polieletrólito aniônico empregado em uma grande variedade de aplicações industriais. Para a obtenção de CMC empregou-se polpa para dissolução obtida de fibras de bagaço de cana-de-açúcar , um subproduto da agroindústria. A preparação de polpa para dissolução foi realizada através dos processos de polpação etanol/água e soda/antraquinona precedidos ou não de um tratamento hidrolítico. As polpas obtidas foram caracterizadas quanto ao rendimento do processo, composição química, grau de cristalinidade , grau de polimerização e também foi avaliado o efeito de um pré-tratamento hidrolítico na qualidade das polpas. Os resultados obtidos mostraram que a utilização do bagaço de cana-de-açúcar para a produção de polpas para dissolução é bastante promissora. O uso do processo soda/antraquinona precedido de tratamento hidrolítico produziu a polpa com melhor qualidade. Para a obtenção de CMC empregou-se a polpa branqueada soda/antraquinona de fibras pré-hidrolisadas de bagaço de cana-de-açúcar como fonte de celulose. A síntese de CMC consistiu da reação de polpa, hidróxido de sódio e ácido monocloroacético, em suspensão de isopropanol/água a 55°C.Através do emprego de diferentes relações molares, tempos variáveis de reação e pela repetição da reação sobre amostras de CMC, foram obtidos amostras de CMC com diferentes padrões de distribuição de cargas. A partir da aplicação do modelo teórico de Manning às propriedades de transporte de cargas dos polieletrólitos em solução, podemos abordar a questão relativa às diferentes propriedades apresentadas em função da ocorrência de distribuições homogêneas ou heterogêneas de cargas ao longo das cadeias macromoleculares. Com base nesse modelo, pode ser proposto um relacionamento entre o coeficiente de transporte (f) e o grau de substituição (DS) dos polieletrólitos, supondo uniformidade na distribuição de substituintes. Determinações experimentais desses parâmetros através do emprego de métodos volumétricos e espectroscópicos e sua comparação com as previsões teóricas, fornecerão as bases para, em conjunto com determinações de viscosidade intrínseca, composição monomérica, massa molecular e distribuição de massas moleculares, a compreensão da relação estrutura/propriedades em CMC. Os resultados mostraram que a concordância entre os valores experimentais e os teoricamente previstos segundo Manning para os coeficientes de transporte das amostras de CMC, é boa para as amostras com DS ≤ 1,0 (entre 95 e 80%), mas é pouco pobre para DS > 1,0 (entre 25 e 45%). O estudo da influência da força iônica sobre a viscosidade intrínseca de amostras de CMC e a aplicação dos modelos teóricos de Smidsrod e Odijk , foram concordantes no sentido de classificar a CMC como uma cadeia semi-rígida.