Obtenção e caracterização de nanocristais de celulose a partir de algodão cru e polpa kraft

Abstract

A substituição de produtos minerais por produtos de fontes vegetais, e o desenvolvimento de novos produtos a partir de processos mais limpos de fabricação, utilizando matérias-primas renováveis, especialmente produtos que tenham suas propriedades magnificadas pela escala de comprimento submicrométricas das partículas, gerando novas possibilidades de aplicações, são demandas de vários setores industriais. Neste contexto o foco deste trabalho foi a obtenção de partículas de celulose cristalinas, nanocristais, a partir de fibras celulósicas vegetais. A incorporação dos nanocristais em matrizes para fabricação de compósitos tem o intuito de melhorar as propriedades mecânicas e estabilidade térmica dos mesmos, assim como podem ser aplicados como aditivo em indústria farmacêutica e óptica. Neste trabalho as fontes de fibras utilizadas foram o algodão cru e a polpa celulósica de Pinus elliottii. Estas matérias-primas foram submetidas à ação de diferentes líquidos iônicos, que são conhecidos também como "solventes verdes": BMIMCl, EMIMCl, BMIMAc, EMIMAc, BDMIMCl e outros solventes como: DMF, NMMO e H2SO4, para a solubilização da parte amorfa das fibras celulósicas e liberação das regiões cristalinas em suspensão. A caracterização dos nanocristais obtidos foi feita por microscopia eletrônica de transmissão, verificando-se que os mesmos possuem uma forma circular e alongada, com a formação de aglomerados localizados. Através da análise de espalhamento dinâmico de luz foi possível observar que o tamanho médio dos nanocristais compreendeu uma faixa em torno de 20 a 770 nm de comprimento. Pelas análises de difração de raios X das amostras pode-se comprovar a natureza cristalina dos nanocristais obtidos.