Aproveitamento do resíduo de algodão da indústria têxtil para síntese de hidrogel de celulose
dc.contributor.advisor | Nascimento, José Heriberto Oliveira do | |
dc.contributor.advisor-co1 | Barros, Luciani Paola Rocha Cruz | |
dc.contributor.advisorID | https://orcid.org/0000-0001-6804-2854 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/7033735079037677 | pt_BR |
dc.contributor.author | Albuquerque, Flávia Glauce Silva de | |
dc.contributor.referees1 | Leite, Amanda Melissa Damião | |
dc.contributor.referees2 | Silva, Iris Oliveira da | |
dc.contributor.referees3 | Silva, Kesia Karina de Oliveira Souto | |
dc.contributor.referees4 | Almeida, Raphael Lucas Jacinto | |
dc.date.accessioned | 2024-10-29T23:51:17Z | |
dc.date.available | 2024-10-29T23:51:17Z | |
dc.date.issued | 2024-04-26 | |
dc.description.abstract | Brazil is one of the largest exporters of cotton globally and a major producer of 100% cotton textile products such as fibers, yarns, woven, and knitted fabrics. The production of these goods involves a complex chain with various stages that significantly impact the environment. One major impact is the generation of cellulose-rich textile waste, one of the most abundant natural polymers on the planet. Cellulose offers crucial properties: high absorption capacity, mechanical strength, water insolubility, elasticity, and biodegradability. This absorption capacity is essential for developing and manufacturing hydrogels, a widely used biomaterial. This study aims to produce hydrogel using cellulose powder, a waste generated during the sanding of cotton fabric used for denim, commonly known as jeans, in the textile finishing stage. To obtain the hydrogel, the waste was dissolved in a solution of 6% NaOH and 4% urea at 50°C, under agitation at 650 rpm for 30 minutes. Subsequently, it was crosslinked with epichlorohydrin and post-treated by freezing or heating. To obtain the hydrogel, the waste was dissolved in a solution of 6% NaOH and 4% urea at 50°C, under agitation at 6.5 rpm for 30 minutes. The results indicate that hydrogel production depends on the concentration of the substrate and crosslinker. The optimal formulation was 1g of cellulose with 9ml of epichlorohydrin, post-treated by heating. SEM-FEG results confirmed increased cellulose porosity, enhancing the hydrogels' absorption capacity. XRD demonstrated peaks corresponding to the transition from cellulose I to cellulose II crystalline structures. FTIR detected the presence of key organic chemical groups, such as hydroxyls, and an increase in carboxylic groups, confirming successful crosslinking with epichlorohydrin. TGA identified the main degradation stages and temperatures of the cellulose in the hydrogel. Finally, DSC analysis showed the interaction between water and cellulose, with exothermic events indicating higher amounts of epichlorohydrin in the hydrogels. These findings suggest that cellulose waste has significant potential for large-scale hydrogel production. | pt_BR |
dc.description.resumo | O Brasil é um dos maiores exportadores de algodão do mundo e um dos grandes produtores de artigos têxteis 100% algodão como fibras, fios, tecidos planos e de malha. O processo de transformação desses produtos envolve uma cadeia produtiva composta por diversos elos, os quais geram grandes impactos ao meio ambiente. Um desses impactos é a geração de resíduostêxteis rico em celulose, que é um dos polímeros natural mais abundante do planeta e com importantes propriedades: grande poder de absorção, resistência mecânica, insolubilidade em água, elasticidade e biodegradabilidade. Essa capacidade de absorção é uma característica importante e primordial para o desenvolvimento e fabricação de um biomaterial muito utilizado atualmente, o hidrogel. Dessa forma, o objetivo desse trabalho é produzir hidrogel utilizando o pó de celulose, resíduo gerado durante o lixamento do tecido de algodão usado para o denin, conhecido como jeans, o qual ocorre na etapa de beneficiamento têxtil. Para obtenção do hidrogel, foi dissolvido o resíduo em proporções de 6% de NaOH e 4% de Ureia, com temperatura de 50ºC, sob agitação de 650 rpm, durante 30min. Em seguida, foi reticulado com epicloridrina e pós tratado por congelamento ou aquecimento. Os hidrogeis obtidos foram caracterizados pelas técnicas de MEV – FEG, DRX, FTIR, TGA e DSC. Os resultados alcançados mostram que o processo de obtenção do hidrogel depende da concentração de substrato e reticulante, e a melhor alternativa entre as analisadas, foi de 1g de celulose e 9ml de epicloridrina, pós tratados por aquecimento. Isso foi comprovado pelo resultado do MEV – FEG, o qual mostra o aumento da porosidade da celulose e consequentemente a característica de alto poder de absorção dos hidrogéis. O DRX demonstra os picos correspondentes a mudança da estrutura cristalina da celulose I para II. O FTIR detectou a presença das bandas dos principais grupos químicos orgânicos como as hidroxílas e o aumento dos grupos carboxílicos, reforçando a reticulação bem sucedida com a epicloridrina. O TGA evidenciou as principais etapas e temperaturas de degradação da celulose presente no hidrogel e finalmente a interação entre a água e a celulose apresentada através do DSC demonstra os evendo exotérmicos característicos de quantidades mais elevadas de epicloridrina nos hidrogéis. Conclui-se então que o uso do resíduo da celulose tem potencial de aplicação na obtenção de hidrogeis de celulose visando o desenvolvimento em larga escala. | pt_BR |
dc.identifier.citation | ALBUQUERQUE, Flávia Glauce Silva de. Aproveitamento do resíduo de algodão da indústria têxtil para síntese de hidrogel de celulose. Orientador: Dr. José Heriberto Oliveira do Nascimento. 2024. 69f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Têxtil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2024. | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/60450 | |
dc.language | pt_BR | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFRN | pt_BR |
dc.publisher.program | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA TÊXTIL | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Algodão | pt_BR |
dc.subject | Resíduo de celulose | pt_BR |
dc.subject | Denin | pt_BR |
dc.subject | Hidrogéis | pt_BR |
dc.subject | Biomaterial | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | pt_BR |
dc.title | Aproveitamento do resíduo de algodão da indústria têxtil para síntese de hidrogel de celulose | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
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