Chemical modification of lignocellulosic waste for the preparation of composite

O interesse na utilização de materiais lignocelulósicos, principalmente de resíduos agroindustriais, para preparação de compósitos termoplásticos se deve, em grande parte, a seu baixo custo, abundância e por serem renováveis e degradáveis. No entanto, devido à natureza hidrofílica do material lignocelulósico e hidrofóbica do termoplástico, sua utilização tem sido restrita, já que existe a dificuldade de compatibilização entre os dois materiais. Se os materiais não se agregam durante a preparação do compósito, este não será de boa qualidade. Neste contexto, o pergaminho, resíduo do beneficiamento do café (abundante na região de Lavras, MG), foi modificado quimicamente para torna-se menos hidrofílico. Porém, antes do processo de modificação química o material lignocelulósico deve passar por tratamentos que aumentem a acessibilidade dos agentes de modificação. Nesses tratamentos ocorrem transformações na superfície do material, que fica mais exposta, o que favorece a reação de modificação. Nesse trabalho o pergaminho foi tratado com HCl, NaOH, H2O2 e H2O2/NaOH e o efeito desses vários tratamentos nas reações de esterificação do pergaminho com anidrido acético e anidrido maleico foi estudado. Os materiais modificados foram caracterizados por diferentes técnicas instrumentais tais como FTIR, MEV, DRX, TG, DSC e análise elementar CHN-O, além de análises por via úmida como determinação da porcentagem de grupos acetila (para esterificação com anidrido acético) e concentração de grupos carboxílicos (para esterificação com anidrido maleico). Os vários tratamentos químicos realizados promoveram a remoção parcial de hemiceluloses e lignina do pergaminho e provocaram modificações na superfície do material. Os resultados mostraram que o pergaminho tratado com H2O2 30% a 90oC por 2h e esterificado com anidrido acético foi o material mais indicado para a preparação dos compósitos pois apresentou a maior porcentagem de grupo acetila incorporada após a reação de acetilação. Foi observado que o compósito preparado com pergaminho modificado/poliestireno mostrou maior adesão interfacial (entre matriz e reforço) que o compósito preparado com pergaminho natural/poliestireno