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Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo das propriedades físico-químicas de membranas de acetato de celulose/glicerol incorporadas com aditivos de lignina extraída do endocarpo da Macaúba (Acrocomia aculeata) e seus derivados modificados quimicamente
Author: Melo, Patricia Gontijo de
First Advisor: Ruggiero, Reinaldo
First member of the Committee: Castro, Eustáquio Vinícius Ribeiro de
Second member of the Committee: Franca, Eduardo de Faria
Third member of the Committee: Assunção, Rosana Maria Nascimento de
Fourth member of the Committee: Paula, Lucas Ferreira de
Summary: Oito membranas de acetato de celulose comercial foram elaboradas incorporando diversos aditivos que modificaram suas propriedades físico-químicas. As membranas foram divididas em dois grupos (I e II) e suas propriedades foram estudadas. As quatro membranas do grupo I foram elaboradas adicionando, na concentração de 0,1% (m/m), ligninas extraídas do endocarpo de macaúba (Acrocomia aculeata) após purificação e modificação química. Estas quatro membranas foram classificadas na sua composição como: (A) sem nenhum aditivo (acetato puro) , (B) com a lignina purificada, (C) com a lignina carboximetilada e complexada com Na+ (CML-Na), (D) com a lignina carboximetilada e complexada com Al 3+ (CML-Al). As outras quatro membranas do grupo II tiveram a mesma composição das do grupo I, mas incorporadas com glicerol na concentração de 10% (m/m). Todas as oito membranas foram elaboradas utilizando uma técnica padronizada de espalhamento, após a dissolução em acetona. A percentagem de 10% na composição de glicerol na membrana foi determinado em estudo prévio, onde as membranas elaboradas pela mesma técnica, com composição variável de glicerol foram estudadas e caracterizadas. Neste estudo as membranas com concentrações de 0, 2,5, 5,0, 10,0, 15,0 e 20,0% (m/m) de glicerol foram dissolvidas com o acetato em dois solventes: acetona e mistura de acetona/água (80/20 , v/v) . As membranas com 10% mostraram, nos dois solventes, um aumento de suas propriedades mecânicas. O Glicerol além de possuir propriedades plastificantes, é um coproduto produzido em larga escala pela indústria de biodiesel de primeira geração, que utiliza a reação de transesterificação de óleos e gorduras. Concomitantemente a estes estudos a composição do endocarpo da macaúba foi determinado quanto ao conteúdo de lignina, celulose e hemicelulose. A grande quantidade de lignina presente no endocarpo (40,5%) e após purificação (59,8 %) mostraram que este resíduo tem grande potencial para aproveitamento da lignina. A macaúba, após extração dos óleos usados em industrias farmacêuticas e de biodiesel descarta grande quantidade destes resíduos sem um aproveitamento adequado. A caracterização dos materiais foram feitas pela determinação das propriedades :morfológicas por Microscopia Eletrônica de Varredura-MEV, estruturais : Difração de Raio X-DRX , hidrofilicidade e propriedades de barreira (ângulo de contato e permeabilidade a vapor de água) propriedades térmicas e termomecânicas: Calorimetria Diferencial Exploratória DSC, Análise Termo Gravimétrica - TGA e Análise Termo Mecânica DMTA.
Abstract: Eight membranes of commercial cellulose acetate were prepared incorporating various additives, which changed their physicochemical properties. The membranes were divided into two groups (I and II) and their properties were evaluated. The four membranes of group they were prepared by adding, at a concentration of 0.1% (m / m) of the lignins extracted from the macaúba endocarp (Acrocomia aculeata) after purification and chemical modification. These four membranes were classified as to their composition as: (A) no additives (pure acetate); (B) with the purified lignin; (C) with the carboxymethylated lignin and complexed with Na+ (CML-Na) and (D) with carboxymethylated lignin and complexed with Al3+ (CML-Al). The other four membranes of group II has the same composition of Group I, but with added glycerol at a concentration of 10% (m / m). All eight membranes were prepared using a standard technique of spreading (casting method), after the dissolution in acetone. The percentage of 10% glycerol in membrane composition was determined in a previous study where the membranes prepared by the same technique, with a variable composition glycerol were studied and characterized. In this preliminary study membranes at concentrations of 0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0 and 20.0% (w / w) glycerol with acetate were dissolved in two solvents: acetone and a mixture acetone / water (80/20, v / v). The membranes with 10% glycerol shown in both solvents an increase of mechanical properties. The glycerol, as well as having plasticizer properties, is produced in large scale by first generation biodiesel industry, which uses the reaction transestrificação oils and fats. Concurrent with these studies, composition of the macaúba wendocarp was determined as the content of lignin, cellulose and hemicellulose. The large amount of lignin present in the endocarp (40.5%) and after purification (59.8%) showed that this residue has great potential for use of lignin. The macaúba after extraction of oils used in pharmaceutical industries and biodiesel discards lot of this waste without proper use. The characterization of the materials were made for determining the properties: morphology, by Scanning Electron Microscopy, SEM, structural: X-Ray Diffraction-XDR, hydrophobicity and barrier properties (contact angle and permeability to water vapor), thermal and thermomechanical properties: Differential Scanning Calorimetry - DSC, Thermo Gravimetric Analysis - TGA and Dynamical Mechanical Analysis - DMTA.
Keywords: Acetato de celulose
Glicerol
Lignina
Macaúba
Cellulose acetate
Glycerol
Lignin
Glicerina
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Language: por
Country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Institution Acronym: UFU
Department: Ciências Exatas e da Terra
Program: Programa de Pós-graduação Multi-Institucional em Quimica (UFG - UFMS - UFU)
Quote: MELO, Patricia Gontijo de. Estudo das propriedades físico-químicas de membranas de acetato de celulose/glicerol incorporadas com aditivos de lignina extraída do endocarpo da Macaúba (Acrocomia aculeata) e seus derivados modificados quimicamente. 2015. 146 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17535
Date of defense: 11-Dec-2015
Appears in Collections:TESE - Química (Multi-Institucional UFG - UFMS - UFU)

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