Scientia Forestalis, volume 45, n. 116
p.653-662, dezembro de 2017
DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v45n116.06

Propriedades físicas e mecânicas de filmes nanoestruturados obtidos a partir de polpa Kraft de Pinus sp. não branqueada

Physical and mechanical properties of nano-structed films produced from the unbleached Pinus sp. kraft pulp

Lívia Cássia Viana1
Graciela Ines Bolzon de Muniz2
Washington Luiz Esteves Magalhães3

1Professora Doutora no Departamento de Ciências Florestais. UFPR - Universidade Federal do Paraná. Av. Pref. Lothário Meissner, 900 - Jardim Botânico - 80210-390 - Curitiba, PR, Brasil. E-mail: licvianna@gmail.com.
2Professora Titular no Departamento de Ciências Florestais. UFPR - Universidade Federal do Paraná. Av. Pref. Lothário Meissner, 900 - Jardim Botânico - 80210-390 - Curitiba, PR, Brasil. E-mail: graciela.ufpr@gmail.com.
3Pesquisador Doutor. EMBRAPA Florestas - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.  Estrada da Ribeira, km 111- Caixa Postal 319 -  83411000 - Colombo, PR, Brasil. E-mail: washington.magalhaes@embrapa.br.

Recebido em 14/05/2017 - Aceito para publicação em 30/06/2017

Resumo

Celulose nanofibrilada apresenta capacidade de gerar fortes ligações de hidrogênio e produzir um material com elevadas propriedades mecânicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do número de passes no processo mecânico de desfibrilação de obtenção de celulose nanofibrilada sobre as propriedades e características de filmes nanoestruturados. Foi utilizada polpa Kraft não-deslignificada de Pinus sp. Foram avaliados sete diferentes números de passes da polpa (0, 2, 5, 10, 20, 30 e 40) pelo moinho desfibrilador Super Masscolloider Masuko Sangyo. O aumento do número de passes resultou na diminuição do índice de cristalinidade da celulose nanofibrilada. Filmes nanoestruturados apresentaram valores estatisticamente superiores de densidade e propriedades de resistência à tração e ao arrebentamento em relação aos filmes de celulose sem tratamento mecânico. Os valores máximos para resistência à tração e ao arrebentamento foram obtidos para os filmes com até 10 passes pelo moinho. Os maiores valores de densidade e propriedades mecânicas apresentados pelos filmes nanoestruturados deve-se à estrutura mais compacta e de menor porosidade proporcionada pela maior superfície de contato das nanofibrilas de celulose.
Palavras-chave: nanofibrilas, densidade, resistência a tração, índice de cristalinidade.

Abstract

Nano-fibrillated cellulose presents a great capacity to form strong inter fibril hydrogen bonds that produce a material with high resistance properties. This work aims to investigate the influence of the number of passes in the process of obtaining nano-fibrillated cellulose on the properties and features of nanostructured films. Unbleached Kraft Pinus sp. pulp was used. Seven different pulp passes (0, 2, 5, 10, 20, 30 and 40) through the friction grinder Super Masscolloider Masuko Sangyo were investigated: The increase of the number of passes reduced the crystallinity of nano-fibrillated cellulose. The nano-structured films presented density and properties of tensile and bursting resistance statistically superior to normal papers. It was observed that the maximum values of tensile and bursting were achieved through the treatment of 10 passes. Higher density values and mechanical properties were found for nano-structured films, due to the more compact structure and lower porosity provided by greater contact surface of the nano-fibrils.
Keywords: nanofibrils, density, tensile resistance, crystallinity index.





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