Acetilação de celulose extraída de resíduos da agroindústria

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dc.contributor.advisorOliveira, Suzana Mali de
dc.contributor.authorPaiva, Mayara Thamela Pessoa
dc.contributor.bancaMantovan, Janaina
dc.contributor.bancaGarcia, Patrícia Salomão
dc.coverage.extent92 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-15T19:21:47Z
dc.date.available2024-10-15T19:21:47Z
dc.date.issued2022-02-21
dc.description.abstractO acetato de celulose (AC) é o derivado éster da celulose mais empregado industrialmente, e a modificação química através (via) da acetilação da celulose extraída de resíduos lignocelulósicos se configura como uma alternativa em potencial para a valorização destes resíduos. O método padrão de acetilação utiliza os ácidos sulfúrico e acético, como catalisador e solvente, respectivamente. Sendo assim, os objetivos desse trabalho foram produzir AC a partir da celulose extraída de dois resíduos, a casca de aveia (CA) e a casca de soja (CS), empregando o método de acetilação homogênea convencional e propor um processo hidrotérmico alternativo, visando uma rota eco-amigável, livre de solvente e catalisador. O AC obtido foi caracterizado quanto ao grau de substituição (GS), massa molar viscosimétrica (Mv), solubilidade, hidrofobicidade, capacidade de absorção de óleo (CAO), molhabilidade, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e sua morfologia. A celulose foi extraída na presença do ácido peracético (APA), o quê resultou em um aumento do teor de celulose de 15,14% para 85,58% na celulose da CA, e de 37,78% para 79,52% na celulose da CS. Através da acetilação homogênea e hidrotérmica da celulose da casca de aveia (CEA) foi possível obter-se monoacetatos e diacetatos, com GS variando de 1,62 a 2,50. Para a celulose da casca de soja (CES), na acetilação homogênea foram obtidos em maioria triacetatos, com GS em torno de 2,70 a 2,86 e, no processo hidrotérmico, todos os materiais foram caracterizados como monoacetatos, com GS variando de 1,58 a 1,91. A modificação da celulose, por ambos os métodos foi confirmada através do surgimento de banda característica no espectro de FT-IR em 1750 cm-1, que foi atribuída ao alongamento da ligação C - O do grupo éster. Constatou-se o aumento da Mv dos AC, para os ambos os métodos de acetilação, com variações de 16,26 a 519,70% em ganho de massa. Além disso, a inserção de novos grupos funcionais diminuiu a cristalinidade, aumentou a hidrofobicidade das amostras, alterando sua molhabilidade, aumentando a CAO e solubilidade em diversos solventes orgânicos. Portanto, ambos os métodos empregados se mostraram eficientes em modificar a celulose extraída das CA e CS, e o processo hidrotérmico se mostrou uma alternativa viável para a produção de acetato de celulose
dc.description.abstractother1Cellulose acetate (CA) is the cellulose ester derivative that is most used in industry, and the chemical modification through the acetylation of cellulose extracted from lignocellulosic residues can be configured as a potential alternative for the valorization of these residues. The standard method of acetylation uses sulfuric and acetic acid as catalyst and solvent, respectively. Therefore, the objectives of this work were to produce CA from cellulose extracted from two residues, oat hull (OH) and soybean hulls (SH), using the conventional homogeneous acetylation method and to propose an alternative hydrothermal method, aiming at an eco-friendly route, free of solvent and catalyst. CA was characterized according its degree of substitution (DS), viscosimetric molar mass (Mv), solubility, hydrophobicity, oil absorption capacity (OAC), wettability, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and morphology. Cellulose was extracted in the presence of peracetic acid (APA), which resulted in an increase in cellulose content from 15.14% to 85.58% for cellulose obtained from CA, and from 37.78% to 79.52% in CS sample. Through homogeneous and hydrothermal acetylation of oat hull cellulose (OHC) it was possible to obtain monoacetates and diacetates, with GS ranging from 1.62 to 2.50. For soy hull cellulose (SHC), in homogeneous acetylation, most triacetates were obtained, with DS around 2.70 to 2.86 and, in the hydrothermal method, all materials were characterized as monoacetates, with DS ranging from 1.58 to 1.91. The modification of cellulose, by both methods, was confirmed by the appearance of a new characteristic band in the FT-IR spectrum at 1750 cm-1, which was attributed to the elongation of the C - O bond of the ester group. There was an increase in the Mv of CA, for both methods of acetylation, with variations from 16.26 to 519.70% in mass gain. In addition, the insertion of new functional groups decreased crystallinity, increased the hydrophobicity of all the samples, changing their wettability, increasing the OAC and solubility in several organic solvents. Therefore, both methods used proved to be efficient in modifying the cellulose extracted from CA and CS, and the hydrothermal process can be considered a feasible alternative for the production of cellulose acetate
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18060
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Bioquímica e Biotecnologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia
dc.subjectCasca de aveia
dc.subjectCasca de soja
dc.subjectAcetilação homogênea
dc.subjectAcetilação hidrotérmica
dc.subjectResíduos agroindustriais
dc.subjectAcetato de celulose - Produção
dc.subjectAgro-industrial waste
dc.subject.capesCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Bioquímica
dc.subject.keywordsOat hulls
dc.subject.keywordsSoybean hulls
dc.subject.keywordsCellulose acetate - Production
dc.subject.keywordsHomogeneous acetylation
dc.subject.keywordsHydrothermal acetylation
dc.titleAcetilação de celulose extraída de resíduos da agroindústria
dc.title.alternativeAcetylation of cellulose extracted from agroindustrial residues
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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