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Previous issue date: 2017-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / New materials from cellulose have been developed, such as cellulose
nanocrystals (CNC) and cellulose nanofibrils (CNF). Different morphologies of
the cellulose can lead to the formation of films with different thermal,
mechanical and optical properties in relation to conventional cellulose films. The
objective of this work was to evaluate the effect of different dimensional scales
of cellulose, micro and nanometric, on the production of cellulose films from two
vegetable species and their thermal, mechanical, morphological and optical
properties. Eucalyptus fibers and pineapple leave fiber (curauá) (PALF) were
used as cellulosic fibers for this study. The films of eucalyptus and pineapple
cellulosic fibers were prepared by filtration and casting, and the CNC and CNF
films were obtained by continuous casting. The CNC and CNF films showed
mechanical tensile strength in the order of 9 to 35 MPa higher than the films of
cellulose fibers, regardless of the origin of the fiber. The continuous casting
process produced CNC and CNF films that presented different mechanical
resistance in the longitudinal direction of the process with respect to the
transverse direction. This behavior may be related to how hydrogen bonds and
mechanical anchorages occur between nanofibers. The thermal stability of the
nanocellulose films was lower in the order of 20 to 150 ºC than in the films of
fibers due to the routes of obtaining the CNC and CNF. Nanofiber films
presented lower opacity in the order of 3 to 60% lower than the films of fibers
due to the diameter of the nanocelluloses. Curauá fibers had the highest
crystallinity index (Ic) reaching 87%. It is concluded that the properties studied
were influenced by the type of nanocellulose (CNC or CNF), the origin of the
cellulose (eucalyptus or pineapple), and the micro and nanometric scale of the
fibers. / Novos materiais a partir da celulose tem sido obtidos, como os
nanocristais de celulose (CNC) e as nanofibrilas de celulose (CNF).
Diferentes morfologias da celulose podem levar a formação de filmes com
propriedades térmicas, mecânicas e ópticas diferentes de filmes de
celulose convencional. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de
diferentes morfologias de fibras de celulose, micro e nanométricas, na
obtenção de filmes - provenientes de duas espécies vegetais – e em suas
propriedades térmicas, mecânicas, ópticas e morfológicas. Utilizou-se
como fibras celulósicas para este estudo as fibras de eucalipto e fibras de
folhas de abacaxi (curauá) (PALF). Os filmes de fibras celulósicas de
eucalipto e de abacaxi foram confeccionados por filtragem e casting, e os
filmes de CNC e CNF foram obtidos por continuous casting. Os filmes de
CNC e CNF apresentaram resistência mecânica à tração, na ordem de 9 a
35 MPa superior aos filmes de fibras de celulose, independente da origem
da fibra. O processamento por continuous casting produziu filmes de CNC
e CNF que apresentaram resistência mecânica diferente no sentido
longitudinal ao processo com relação ao sentido transversal. Este
comportamento pode estar relacionado de que forma ocorrem às ligações
de hidrogênio e os emaranhamentos mecânicos entre as nanofibras. A
estabilidade térmica dos filmes de nanofibra foi menor na ordem de 20 a
150 ºC do que aos filmes de fibras devido às rotas de obtenção das CNC e
CNF. Os filmes de nanofibra apresentaram menor opacidade, na ordem de
3 a 60% inferior, que os filmes de fibras devido ao diâmetro das nanofibras.
As fibras de curauá apresentaram o maior índice cristalinidade (Ic)
chegando a 87%. Conclui-se que a propriedades estudadas foram
influenciadas pelo tipo de nanofibra (CNC ou CNF), pela origem da
celulose (eucalipto ou abacaxi), e pela escala micro e nanométrica das
fibras.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/9058 |
| Date | 24 February 2017 |
| Creators | Claro, Pedro Ivo Cunha |
| Contributors | Marconcini, José Manoel, Mattoso, Luiz Henrique Capparelli |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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