Espumas de celulose microfibrilada obtidas pelo método freeze-thawing-dryin

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Ribeiro, Ana Carolina Rodrigues
• Orientador(a): Missio, André Luiz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Celulose microfibrilada (MFC); Freeze-thawing-drying; Espumas
• Área do conhecimento CNPq: ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/12825

Este estudo explorou a fabricação de espumas de celulose microfibrilada (CMF) usando o método de freeze-thawing-drying (FTD) como uma alternativa mais sustentável e escalável em comparação com os métodos convencionais, como secagem supercrítica e liofilização. A técnica envolve a formação de estruturas altamente porosas e de baixa densidade a partir de uma suspensão de CMF. O objetivo deste estudo foi investigar os parâmetros de produção que afetam a qualidade das espumas de CMF. A CMF foi preparada por desfibrilação da polpa com água destilada e usada em concentrações de 0,7% e 1,1%. A resistência mecânica, densidade e porosidade das espumas foram avaliadas, bem como sua contração volumétrica. Os resultados mostraram que a concentração de CMF e o teor de etanol no processo de troca de solventes tiveram um impacto significativo na resistência à compressão das espumas. Espumas com menor concentração de etanol (96% e 90%) foram mais resistentes devido à evaporação mais lenta. A densidade das espumas também foi afetada pela concentração de CMF e teor de etanol, com espumas mais densas sendo menos porosas. A porosidade das espumas variou entre 96,6% e 98,7%, com densidades aparentes entre 0,0202 e 0,0519 g/cm³. As espumas obtidas são altamente porosas e leves, semelhantes aos aerogéis produzidos por liofilização. A relação entre a densidade e a porosidade foi inversamente proporcional, onde espumas mais leves exibiram uma maior resistência à compressão específica. A contração volumétrica das espumas foi significativamente afetada pela concentração de CMF, com concentrações mais baixas levando a uma contração volumétrica menor devido ao esgotamento das ligações entre as fibras.