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Repositório Institucional - UECE
Título:
Isolamento da lignina do bagaço de cana-de-açúcar pelo processo de acetosolv: avaliação do potencial para aplicação em resinas fenólicas.

Autor(es):
Soares, Amanda Kelly Lima

Palavras Chaves:
Não informado

Ano de Publicação:
2015

Resumo:
RESUMO
O bagaço de cana é o subproduto obtido da cana de açúcar após a extração de
sacarose. Este resíduo lignocelulósico pode ser utilizado como fonte de lignina, que
é um material renovável ideal para desenvolvimento de materiais biodegradáveis.
Este trabalho teve como objetivos extrair e caracterizar a lignina do bagaço de canade-
açúcar por meio do processo acetosolv (Acet), visando sua aplicação na
formulação de resinas, e avaliar o uso de pré-tratamento por explosão a vapor como
forma de reduzir a severidade do processo como consequência da diminuição da
temperatura e concentração de produtos químicos. Para isto, realizou-se um
delineamento composto central rotacional 22, com ponto central em triplicata, a fim
de avaliar a influência da temperatura e do tempo de reação no rendimento de
extração de lignina. A lignina obtida na condição ótima foi caracterizada
estruturalmente e termicamente por meio de FT-IR, RMN-1H e 13C. Os resultados
mostraram que o melhor rendimento (62,6% ± 4,2%) foi obtido utilizando uma
solução de 95% (m/m) de ácido acético/ 0,1% de HCl, tempo de reação de 15 min e
temperatura de 187 ºC. De acordo com os resultados de FT-IR, a lignina obtida
nesta condição apresentou conteúdo relativo de hidroxilas fenólicas (0,61 ± 0,06)
maior que o conteúdo relativo de metoxilas (0,14 ± 0,001). A análise de RMN-1H e
13C revelou que esta lignina apresentou uma proporção relativa de 56,4 de unidades
p-hidroxifenila, 24,3 de unidades guaiacila e 10,2 de unidades siringila. Ou seja, a
lignina teve como constituintes majoritários unidades p-hidroxifenila e guaiacila,
mostrando que a lignina isolada na condição ótima apresentou características
adequadas para aplicação em resinas fenólicas. Os resultados do processo acetosolv
combinado com explosão a vapor (EV+Acet) apresentaram maior produção
específica de lignina (PLIG) quando submetida a severidade média (log Ro), PLIG:
0,195 g lignina/g bagaço e log Ro: 4,24. Além disto, este valor de PLIG obtido foi
semelhante ao valor obtido na condição ótima utilizando o processo Acet (PLIG:
0,184 g lignina/g bagaço). Consequentemente, a utilização do processo acetosolv
combinado com explosão a vapor (EV+Acet) foi tão eficiente quanto a extração
utilizando o processo Acet, mas tem a vantagem de possivelmente diminuir gastos
energéticos e com produtos químicos.
Palavras-chave: Biomassa lignocelulósica. Extração acetosolv. Resinas fenólicas.


Abstract:
ABSTRACT
Sugarcane bagasse is a by-product of the sugar and ethanol industry. It is a
lignocellulosic waste that can used as lignin source, which is a renewable material
for production of biodegradable products. This study aimed to evaluate the
extraction and characterization of the lignin from sugarcane bagasse through
acetosolv (Acet) process for its application in the resin formulation. It also aimed to
evaluate the use of steam explosion pre-treatment for reducing the process severity
as a consequence of decreased temperature and chemicals concentration. The
investigation was based on a central composite design 22, with central point in
triplicate, in order to evaluate the influence of temperature and reaction time in the
lignin extraction yield. The lignin obtained at the optimum condition was
structurally characterized by FT-IR, 1H and 13C-NMR. The results showed that the
best yield (62.6% ± 4.2%) was obtained using a acetic acid solution 95% (w/w) with
0.1% HCl, reaction time of 15 min and temperature of 187 °C. According to the
results of FT-IR, the lignin obtained in this condition presented relative content of
phenolic hydroxyl groups (0.61 ± 0.06) higher than the relative content of methoxyl
(0.14 ± 0.001). 1H-NMR and 13C Analysis revealed that this lignin had a relative
ratio of 56.4 of p-hidroxifenila units, 24.3 of guaiacyl units and 10.2 of syringyl
units. Therefore, the lignin constituents had the majority guaiacyl units and phidroxifenila,
which is an indication that the extracted lignin presented
characteristics suitable for use in phenolic resins. The results from the steam
explosion process followed by acetosolv extraction (SE+Acet) had higher specific
production of lignin when subjected to high severity, PLIG: 0.215 g lignin/g bagasse
and log Ro: 5.33. In addition, this PLIG value was higher than the value obtained in
optimum condition using only the Acet process (PLIG: 0.184 g lignin/g bagasse).
Consequently, the use of steam explosion pre-treatment (SE+Acet) was as efficient
as the one-step Acet, but the first has an advantage of possibly reducing the use of
energy and chemicals.
Key-words: Lignocellulosic biomass, Acetosolv extraction, Phenolic resins


Tipo do Trabalho:
TCC

Referência:
Soares, Amanda Kelly Lima. Isolamento da lignina do bagaço de cana-de-açúcar pelo processo de acetosolv: avaliação do potencial para aplicação em resinas fenólicas.. 2015. 68 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em 2015) – Universidade Estadual do Ceará, , 2015. Disponível em: Acesso em: 27 de abril de 2024

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