Obtenção, caracterização e aplicação de nanocristais de celulose obtidos a partir do sisal

Abstract

Este trabalho teve como objetivo estudar o efeito do processo de branqueamento da fibra de sisal sobre as características morfológicas, índice de cristalinidade e comportamento térmico de nanocristais de celulose obtidos através de hidrólise ácida da fibra de sisal para sua posterior aplicação como material de reforço em filmes a base de amido. Mantendo-se as mesmas condições de hidrólise e variando o processo de branqueamento entre um processo básico e um processo ácido verificou-se que os nanocristais obtidos apresentaram propriedades bastante distintas. Tamanho de partículas, índice de cristalinidade e comportamento térmico foram sensivelmente afetados de acordo com o processo de branqueamento. Os nanocristais obtidos após o branqueamento ácido apresentaram menores dimensões, cristalinidade e resistência térmica em comparação aos nanocristais obtidos após branqueamento em meio básico, mostrando que os domínios cristalinos da celulose foram afetados por este processo e que este é vital para otimização do processo. A incorporação destes materiais em pequenas quantidades (1, 3 e 5%) a filmes de amido/glicerol levou a uma diminuição na permeabilidade a vapor d#água, propriedade muito apreciada na indústria alimentícia, além de aumentar em até 207% a elongação em 240% o módulo em relação aos filmes sem carga, mostrando que estes nanocristais são um meio de manter atraente a proposta de utilização de nanocompósitos a base de polímeros naturais devido as melhoras em suas propriedades, neste sistema em particular, os nanocristais mostraram ótima afinidade com a matriz, sendo eficientes na melhora de suas propriedades físicas.<br>

Abstract : The aim of this work intended to study the effect of the bleaching process of the fiber on the morphological features, crystallinity index and thermal behavior of the nanocrystals obtained by acid hydrolysis for subsequent application as reinforcement material in the starch-based films.Keeping the same hydrolysis conditions and varying the bleaching process between a basic and an acid process was found that the nanocrystals obtained had properties very distinct. Particle size, crystallinity index and thermal behavior was significantly affected under the bleaching process. The nanocrystals obtained after bleaching acid showed smaller dimensions, crystallinity and thermal resistance compared to the nanocrystals obtained after bleaching in basic medium, showing that the crystalline domains of cellulose were affected by this stage and that it is vital for a process optimization. The incorporation of these materials in small amounts (1, 3 and 5%) on the starch / glycerol film brought a decrease in water vapor permeability, a property appreciated in the food industry, and increases up to 207% elongation at 240 % module in relation to the films without charge, showing that these nanocrystals are an attractive way to keep the proposed use of the nanocomposites based on natural polymers due to improvements in their properties, this particular system, the nanocrystals have shown great affinity the matrix, being efficient in the improvement of their physical properties.