FIGUEREDO-SOBRINHO, Francisco de Assis Avelino. Poliuretanos à base de lignina do endocarpo do coco seco como potencial sistema de liberação controlada de fertilizantes. 2017. 160 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza,2017. / Submitted by Celia Sena (celiasena@dqoi.ufc.br) on 2017-06-20T20:50:29Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_faafsobrinho.pdf: 4472087 bytes, checksum: 5de036ebe48f078c20d5ee74565972e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-27T22:01:25Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_faafsobrinho.pdf: 4472087 bytes, checksum: 5de036ebe48f078c20d5ee74565972e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T22:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_faafsobrinho.pdf: 4472087 bytes, checksum: 5de036ebe48f078c20d5ee74565972e6 (MD5) Previous issue date: 2017 / The uncontrolled increase in fertilizer consumption coupled with the low efficiency of nitrogen fertilizers has caused an increase in air and water pollution and the costs related to the applications and imports of these products. An alternative to this problem is the use of biodegradable polymers to coat fertilizers and release them in a controlled manner. Therefore, the aim of this work was to evaluate the use of (NH4)2SO4 coated with lignin based PUs as controlled release systems, through preliminary kinetics studies of their release. The lignin obtained in the optimized condition (LCO) was characterized by FTIR, GPC, NMR 1H and 13C, TGA/DTG, DSC and quantitatively in relation to their functional groups. In the formulations of the LCO-based PUs a CCDR 22 was employed. The PUs obtained were characterized by FTIR, TGA/DTG, DSC, SEM, diametrical compression tests, swelling tests and biodegradability assays. The (NH4)2SO4 coated with the selected formulations were subjected to NH4+ and SO42-release in water and in water-saturated sílica percolation columns. The extraction condition that produced a more suitable lignin to be used as input in the synthesis of PUs was at 130 °C for 73 minutes, which was confirmed by its characterization. Among the PUs obtained in the experimental design, the highest (PU 1, 98 %) and lowest porosity (PU E9, 79 %) were chosen, which presented lowest (89 %) and highest (95 %) degree of crosslinking, respectively, to be characterized and subsequently used in the (NH4)2SO4 coating. The characterization of these PUs showed that the thermal, mechanical, swelling and biodegradability properties were dependent on the lignin content used in the formulations. Controlled release assays of (NH4)2SO4 coated with LCO-based PUs in water and in water-saturated sílica percolation columns showed that the porosity and degree of swelling of the PUs influenced the kinetics and the amount of nutrients released in both cases, which it was always observed that the release of SO42-in greater quantity than NH4+. Moreover, it was also observed that the release medium influences the kinetics and the amount of nutrients released, since the rates of release of NH4+ and SO42-in the water-saturated sílica percolation columns were lower than in water. It is possible conclude that the proposed controlled release systems were efficient since they were in accordance with the standards required by CEN for controlled release fertilizers. / O aumento desenfreado no consumo de fertilizantes aliado à baixa eficiência dos pertencentes à categoria dos nitrogenados tem causado um aumento da poluição atmosférica e aquática e dos custos relacionados às aplicações e às importações desses produtos. Uma alternativa a esse problema é a utilização de polímeros biodegradáveis para revestir fertilizantes e liberá-los controladamente. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de PUs à base de lignina do ECS como revestimentos do fertilizante (NH4)2SO4, através de estudos preliminares da cinética de sua liberação. Na otimização da extração de lignina do pó do ECS, empregou-se um delineamento composto central rotacional (DCCR) 22. A lignina obtida na condição adequada (LCA) foi caracterizada por FTIR, GPC, RMN 1H e 13C, TGA/DTG, DSC e quantitativamente em relação aos seus grupos funcionais. Nas formulações dos PUs à base de LCA, empregou-se um DCCR 22. Os PUs obtidos foram caracterizados por FTIR, TGA/DTG, DSC, MEV, ensaios de compressão diametral, grau de inchamento e biodegradabilidade. Os sistemas de (NH4)2SO4 recobertos com as formulações de PU selecionadas foram submetidos à liberação dos nutrientes NH4+ e SO42- em água e em colunas de percolação preenchidas com sílica saturada com água. A condição de extração que produziu uma lignina adequada para ser utilizada como insumo na síntese de PUs foi a 130 °C por 73 minutos, o que foi confirmado pela caracterização dessa lignina. Dos PUs obtidos no delineamento, escolheu-se os de maior (PU 1, 98 %) e menor porosidade (PU 9/10/11, 79 %) e, os quais apresentaram menor (89 %) e maior graus de reticulação (95 %), respectivamente, para serem caracterizados e posteriormente utilizados no recobrimento do (NH4)2SO4. A caracterização desses PUs mostrou que as propriedades térmicas, mecânicas, de inchamento e de biodegradabilidade foram dependentes do teor de lignina utilizado nas formulações. Os ensaios de liberação controlada de (NH4)2SO4 recobertos com os PUs em água e em colunas de percolação preenchidas com sílica saturada com água mostraram que a porosidade e o grau de inchamento dos PUs influenciaram a cinética e a quantidade de nutrientes liberados para ambos os casos, sendo observado sempre a liberação do SO42- em maior quantidade em relação ao NH4+. Observou-se também que o meio da liberação influencia na cinética e na quantidade de nutrientes liberados, já que as taxas de liberação de NH4+ e SO42- nas colunas de percolação foram menores do que em água. Conclui-se que os sistemas de liberação controlada propostos foram eficientes, visto que estavam em conformidade com os padrões exigidos pelo CEN para fertilizantes de liberação controlada.