Obtenção de nanofibras de celulose a partir de resíduos da indústria fumageira
Resumo
Na safra de 2013/14 o Brasil produziu 751 mil toneladas de folhas de tabaco, que após beneficiamento pela indústria de cigarros são gerados resíduos constituídos basicamente pelas nervuras centrais dessas folhas. A produção de tabaco reconstituído com este material não consome a totalidade do montante gerado, sendo que até 4% do peso total do tabaco curado é descartado, pois seu maior teor de celulose comparativamente à lâmina, gosto desagradável durante a queima. A caracterização do material mostrou elevados teores de extrativos em água quente e baixos teores de lignina. Visando reaproveitamento, estes resíduos lignocelulósicos foram submetidos à polpação soda-antraquinona por explosão a vapor para obtenção de nanofibras de celulose. Empregou-se análise estatística para determinação das melhores condições para polpação variando-se o tempo e o álcali ativo, em função do rendimento bruto e do número kappa. Tempos de 6,8 minutos de reação a 175°C (expressos em termos de índice de severidade) combinados com 16,25 % de álcali ativo, foram definidas estatisticamente como as melhores condições para a polpação. As polpas obtidas nas condições ótimas mostraram boa fibrilação e remoção de aproximadamente 50% da lignina inicial. Após branqueamento, foram refinadas em moinho Masuko Sangyo MKCA6-2 com energia específica de refinação de até 5067 kWh/ton (equivalente a 4 horas de processamento nas condições utilizadas) para obtenção de nanoceluloses. Comparativamente, fibras de celulose branqueada de eucalipto foram processadas nas mesmas condições. A celulose de talos de fumo apresentou aspecto gelatinoso (indicativo de fibrilação a nível nanométrico) após 1,5 horas de refinação, em contraste com as 3 horas requeridas para a celulose de eucalipto. Para 2 horas de refinação, análises de Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo mostraram maior presença de nanofibras para celulose de talos de fumo do que para de eucalipto, além de algumas fibras intactas para ambas. Para 4 horas de refinação, a celulose de talos de fumo mostrou elevada fibrilação, sendo que a celulose de eucalipto ainda apresentava fibras incólumes. Análises térmicas (TGA), de infravermelho (FTIR) e de Raios-X (DRX) foram conduzidas para caracterização da matéria prima e do produto obtido. Pela análise dos dados obtidos no trabalho, conclui-se que a produção de nanofibras de celulose a partir de talos de fumo pode ser uma importante alternativa para reaproveitamento destes resíduos.