Produção e caracterização de filtros hidrofóbicos de celulose vegetal / Production and characterization of hydrophobic filters made of vegetable cellulose

Abstract

A celulose é um biopolímero abundante que pode ser obtido de fontes como plantas verdes, fungos, procariontes, entre outros. Fibras de coco foram utilizadas como matéria-prima para obtenção de celulose vegetal (CV), devido ao seu caráter renovável, biodegradabilidade e ser um resíduo agroindustrial. As fibras foram pré-tratadas com hidróxido de sódio 2% para remoção de impurezas, substâncias cerosas e extrativos hidrossolúveis. Para o processo de deslignificação da polpa de celulose foi utilizado hipoclorito de sódio 1,7%. A presença de poros na estrutura da celulose confere um alto grau de absorção e, sua capacidade hidrofílica, diminui a sua capacidade de sorver óleos e graxas. Porém, nanocristais de celulose vegetal (NCCV) puderam ser isolados de suas matrizes por um processo de hidrólise ácida com ácido sulfúrico 64%. Os nanocristais apresentam grupos hidroxila em sua estrutura, que possibilitam a modificação de superfície com substâncias com princípio ativo hidrofóbico, como os silanos. Após um eficiente processo de funcionalização dos nanocristais em meio aquoso na presença de metiltrietóxisilano (MTES) e posterior liofilização, obtiveram-se nanocristais de celulose vegetal silanizados (NCCVS), produto final que pode ser utilizado como componente de filtros para a retenção de óleos. O difratograma de raios-X (DRX) apontou o aumento da cristalinidade na amostra após a hidrólise ácida. A análise de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) indicou a presença de bandas características de silício e ligações do tipo O-Si-CH3 nos NCCVS. A Análise Termogravimétrica (TGA) evidenciou a presença do silano na amostra de NCCVS pela quantidade de resíduo em comparação à amostra de NCCV. Os nanocristais funcionalizados demonstraram propriedades hidrofóbicas e oleofílicas pela repulsão de uma gota de água e retenção de uma gota de xileno depositadas sobre a amostra, indicando que o material é uma alternativa para a remoção de óleos em superfícies hídricas