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Título: Modificações químicas em fibras lignocelulósicas para obtenção e aplicação em biocompósitos de matriz fenólica derivada de LCC e na biossorção de metais
Título em inglês: Chemical modifications in lignocellulosic fibers to obtain and use in biosensor array phenolic derivative of LCC and the biosorption of metals
Autor(es): Barreto, Antônio
Orientador(es): Mazzetto, Selma
Palavras-chave: Cardanol
Sisal
Bananeira
Adsorção
Data do documento: 20-Fev-2008
Citação: BARRETO, A.C.H. (2008)
Resumo: Este trabalho relata a utilização das fibras de sisal e bananeira como agente de reforço na preparação de compósitos de matriz termorrígida fenólica derivada do LCC (Líquido da Casca da Castanha de Caju) e como material adsorvedor de metais tóxicos (Pb+2, Ni+2, Cd+2, Zn+2 e Cu+2). Foram conduzidas modificações superficiais nas fibras de sisal através de tratamento alcalino (NaOH) nas concentração 5% e 10% e bananeira nas concentrações de 0,25%, 0,5% e 1% seguido de branqueamento e amaciamento das fibras com hipoclorito de sódio (NaClO/H2O 1:1). As análises de investigação das fibras de sisal e bananeira apresentaram claramente modificações estruturais como conseqüência da remoção parcial de macrocomponentes (hemicelulose, celulose e lignina) após tratamento químico. Constatou-se também que todos os tratamentos aplicados às fibras vegetais, em geral, tornaram o adsorvente (fibras) mais eficiente (adsortivo) em relação ao material bruto, entretanto os tratamentos com NaOH 5% e NaOH 0,25% aplicados nas fibras de sisal e bananeira respectivamente, foram mais efetivos que os demais tratamentos correspondentes. Para os compósitos dessas fibras, foi observado que após o tratamento alcalino, com a remoção de componentes não celulósicos, ocorreu de fato uma melhor adesão agente de reforço/matriz fenólica. Para caracterização das fibras lignocelulósicas foram utilizadas as seguintes técnicas: Espectrofotometria de absorção atômica (EAA), Termogravimetria (TG), Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X (FRX), Medidas Dielétricas (Tangente de perda dielétrica, Condutividade dielétrica e Permissividade dielétrica), Espectroscopia no infravermelho (IV), Biodegradação em solo simulado e MEV (Microscopia de Varredura Eletrônica). Os compósitos obtidos foram caracterizados através de análise dinâmico mecânica (DMA), TG, Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e MEV. Os resultados revelaram que os compósitos de sisal apresentaram melhores resultados como reforço de matriz fenólica que os compósitos de bananeira, possivelmente devido ao maior teor de celulose, que é o componente das fibras lignocelulósicas que confere resistência mecânica.
Abstract: In this work, lignocellulosic fibers from two sources (sisal and banana pseudo stem) were used as reinforcing agents in the preparation of phenolic matrix composites derived from cashew nut shell liquid (CNSL) and as material to adsorb toxic metals (Pb+2, Ni+2, Cd+2, Zn+2 and Cu+2). Surface changes were induced in the sisal fibers by immersion in alkali solutions at 5% and 10% concentrations, while for the banana stem material the concentrations were 0.25%, 0.5% and 1%. Then the fibers were treated with sodium hypochlorite (NaClO/H2O 1:1) to bleach and soften them. Scanning electron microscopy showed significant improvement in the fiber surfaces after chemical treatment. All treatments made the fibers more adsorbent than the untreated material. However, the treatments with NaOH 5% and NaOH 0.25% were more effective than the others. For the composites of these fibers, after the alkali treatment was verified an improved interface between the reinforcement agent and phenolic matrix. The following techniques were used to characterize the lignocellulosic fibers: atomic absorption spectrophotometry, thermogravimetry (TG), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), measurement of electric properties (dielectric permittivity, loss tangent and dielectric conductivity), infrared spectroscopy (IR), biodegradation in simulated soil and scanning electron microscopy (SEM). The composites obtained were characterized by dynamic mechanical analysis (DMA), differential scanning calorimetrry (DSC), TG and SEM. The results revealed that the sisal composites performed better as reinforcement of phenolic matrixes than banana tree composites, possibly due to the higher content of cellulose, which is the component of lignocellulosic fibers that provides mechanical resistance.
Descrição: BARRETO, A.C.H. O. Modificações químicas em fibras lignocelulósicas para obtenção e aplicação em biocompósitos de matriz fenólica derivada de LCC e na biossorção de metais .2008. 89 f. Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica) – Centro de Ciências , Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/1111
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