Extração e caracterização de duas ligninas residuais da madeira de eucalipto

Abstract

Lignin, the second most abundant biopolymer on the planet, has properties that can be widely explored, moving from waste to products with high added value. Therefore, this work aimed to extract and characterize Klason and Kraft lignins from sawdust and black liquor, considered industrial waste. The raw material used was Eucalyptus grandis chips. To obtain Klason lignin according to TAPPI 222 om-02 (2002), part of the chips were transformed into sawdust. To obtain Kraft lignin, another part of the chips passed through a digester to obtain black liquor, which was subsequently subjected to acid precipitation. The characterization of lignins was performed by granulometry analysis, scanning electron microscopy with elemental chemical analysis (EDS), transmission electron microscopy, medium infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and differential calorimetry. Microscopy analyzes showed irregular structures of various shapes, including spherical structures, most evident and frequent in Kraft lignin. The elementary chemical analysis showed that the lignin washing process was satisfactory, due to the small percentage of sulfur detected in the samples. The results of the granulometry confirmed that the lignins had micrometric dimensions. The medium infrared spectra showed the characteristic peaks of the chemical composition of lignin. The thermal analysis showed three ranges of degradation, attributed to the drying of the samples, degradation of the hemicelluloses and the lignin itself. All results confirmed the obtaining of Klason and Kraft lignins. Therefore, the techniques were satisfactory in transforming waste into lignin with the potential for a variety of commercial applications, mainly in the chemical and pharmaceutical industries.A lignina, o segundo biopolímero mais abundante do planeta, possui propriedades que podem ser amplamente exploradas, passando de resíduos a produtos de alto valor agregado. Portanto, este trabalho teve como objetivo extrair e caracterizar as ligninas Klason e Kraft de serragem e licor negro, considerados resíduos industriais. A matéria-prima utilizada foram cavacos de Eucalyptus grandis. Para a obtenção da lignina Klason conforme TAPPI 222 om-02 (2002), parte dos cavacos foi transformada em serragem. Para a obtenção da lignina Kraft, outra parte dos cavacos passou por um digestor para a obtenção do licor negro, que posteriormente foi submetido à precipitação ácida. A caracterização das ligninas foi realizada por análise de granulometria, microscopia eletrônica de varredura com análise química elementar (EDS), microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de infravermelho médio, análise termogravimétrica e calorimetria diferencial. As análises microscópicas mostraram estruturas irregulares de vários formatos, incluindo estruturas esféricas, mais evidentes e frequentes na lignina Kraft. A análise química elementar mostrou que o processo de lavagem da lignina foi satisfatório, devido ao pequeno percentual de enxofre detectado nas amostras. Os resultados da granulometria confirmaram que as ligninas apresentaram dimensões micrométricas. Os espectros de infravermelho médio mostraram os picos característicos da composição química da lignina. A análise térmica mostrou três faixas de degradação, atribuídas à secagem das amostras, degradação das hemiceluloses e da própria lignina. Todos os resultados confirmaram a obtenção das ligninas Klason e Kraft. Portanto, as técnicas foram satisfatórias na transformação de resíduos em lignina com potencial para diversas aplicações comerciais, principalmente nas indústrias química e farmacêutica

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