Avaliar frações de lignina kraft em biofilmes de acetato de celulose

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Meireles, Thayana Zanelli
• Orientador(a): Silva, Deusanilde de Jesus
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Engenharia Química
• Área do conhecimento CNPq: Engenharia Química
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/31698; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.188

As embalagens poliméricas de base biológica têm sido utilizadas como alternativa aos polímeros à base de petróleo. No conceito de biorrefinaria, a utilização da biomassa lignocelulósica pode ser potencialmente convertida em biomateriais. A lignina vem se destacando, bem como os derivados da celulose, para atender a esse conceito. O acetato de celulose (AC) destaca-se na área de embalagem, porém requer a adição de auxiliares de processamento, como plasticizantes ou agentes de reforço. Esse trabalho teve como objetivo o fracionamento da lignina kraft por precipitação ácida sequencial do licor negro kraft de madeira dura para propor novas aplicações de valor agregado e avaliação do efeito da lignina kraft precipitada em diferentes concentrações (0,3 %; 0,6 %; 0,9 % e 1,2 %), na presença ou ausência do plasticizante glicerol, adicionados à matriz de AC. A precipitação foi realizada sequencialmente por acidificação com ácido sulfúrico 98 % em três faixas de pH (13-9, 9-6 e 6-3). As diferentes frações de lignina kraft foram caracterizadas em termos de rendimento total e por fração; teores de carbono, hidrogênio, nitrogênio e enxofre; espectroscopia no infravermelho (FTIR), poder calorífico, tamanho de partículas por espalhamento de luz dinâmico e por imagens em MEV. As ligninas kraft precipitadas apresentaram distribuição de tamanhos de partículas específica, em duas populações, atribuída a fragmentos de lignina isolados e agrupados, e características químicas semelhantes, em proporções diferentes. Os biofilmes desenvolvidos foram caracterizados por meio de ensaios de resistência mecânica, imagens em MEV, espessura, transmitância, permeabilidade ao vapor d ́água, hidrofilicidade e biodegradabilidade. Algumas propriedades dos biofilmes de AC aumentaram com a adição do glicerol, como opacidade, permeabilidade ao vapor d ́água e biodegradabilidade. A presença de lignina kraft de modo geral, melhorou as propriedades mecânicas dos biofilmes, atuando como um agente de reforço e também como plasticizante e auxiliar de plasticizante. Além disso, foram obtidos biofilmes mais hidrofóbicos e com permeabilidade ao vapor d ́água e biodegradabilidade reduzidas, com superfície lisa e homogênea. Ou seja, atuou de forma oposta aos biofilmes com a presença de glicerol. Esses resultados indicaram que o uso da lignina kraft bem como sua concentração, faixa de pH de precipitação do licor negro kraft e adição do plasticizante glicerol poderão ser utilizados como variáveis de acordo com a finalidade de aplicação. Palavras-chave: Biorrefinaria. Material de reforço. Plasticizante. Auxiliar de plasticizante. Biodegradabilidade.