Resumo |
A nanotecnologia surgiu no contexto mundial há algum tempo e com isso inovações, materiais e produtos de características únicas vêm despertando os interesses industriais e acadêmicos. Nesse contexto, a busca por materiais como biopolímeros tem motivado estudos de aplicações tecnológicas. A obtenção de celulose nanocristalina (CNC) e nanofibrilar (CNF) e suas aplicações em materiais compósitos tem despertado a atenção de pesquisadores e indústrias de base por apresentar-se como material com alta resistência e rigidez, aliado ao fato do baixo peso e grande disponibilidade no meio ambiente. Sendo assim o objetivo desse trabalho foi o de conhecer a estrutura física, química e morfológica da CNF e CNC produzidas em uma planta piloto industrial, a qual é uma etapa primordial para se avaliar no futuro uma possível aplicação para as mesmas. Para isso, foi realizada a caracterização do ponto de vista químico, físico e morfológico realizando-se a análise elementar, teor de carboidratos, teor de metais, imagens microscópicas eletrônicas e de força atômica, análises de raio x, FTIR, termogravimétrica, potencial zeta e de biodegradação por fungo. Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que a CNF apresentou altos teores de inorgânicos e de xilanas. A CNC apresentou 0,9 % de grupo sulfato e alto potencial zeta (-56,96 mV). As micrografias eletrônicas e de força atômica mostraram um formato cilíndrico para a CNC, com 85,5 nm de comprimento e 10,3 nm de largura. No caso da CNF foi determinado um formato alongado com comprimento maior que 1μm e 4,7 nm de largura. O perfil 3D das nanoceluloses indicou que a CNC são pequenos bastonetes com cristalinidade de aproximadamente 96 % e a CNF são tubos alongados de largura 4,7 nm e cristalinidade de cerca de 80%. As CNC e CNF apresentaram temperaturas de degradação térmica de 375 e 353 °C, respectivamente. Houve maior perda de massa na faixa de 300 a 400 °C para a CNC e na faixa de 200 a 300 °C para a CNF. O FTIR mostrou espectros característicos de materiais derivados de polímeros celulósicos para CNC e CNF, com destaque para os picos de 1.205 cm-1, que apresentou vibrações de ligações de compostos sulfatados (S=O) presentes em CNC. Para a CNF, a banda característica em 1.608 cm-1 indicou vibrações de ligações de ácidos carboxílicos. Para os dois tipos de nanoceluloses, a degradação pelo fungo do gênero Pleurotus spp. não revelou potencial tóxico. |