Optimization of sugarcane bagasse cellulose acetylation

Cerqueira, Daniel Alves; Filho, Guimes Rodrigues; Meireles, Carla da Silva

doi:10.1016/j.carbpol.2007.01.010

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“…The maximum temperature of thermal degradation rate (Tmax) was the same in raw BP, AC, and BC, whereas it decreased by 50 °C after hydrolysis. A decreased Tmax was also observed in nanocellulose crystals prepared from cotton linter (Morais et al 2013), coconut husk (Fahma et al 2010), and sugarcane bagasse (Cerqueira et al 2007). The effect is probably attributable to the insertion of sulfate groups in the glucose residues so that less activation energy is required (Morais et al 2013).…”

Section: Tga-ftir Analysismentioning

confidence: 85%

“…Raw BP had a cellulose content of 64%. Thus, it has more potential to prepare cellulose nanowhiskers because its cellulose content is higher than other natural fibers such as banana (54% to 64.4%) (Cherian et al 2008), bagasse (44.9% to 45%) (Cerqueira et al 2007), and coconut shell (32.5% to 45.9%) (Brígida et al 2010). After alkaline treatment and bleaching, the hemicellulose and lignin content in bamboo particles gradually declined.…”

Section: Composition Analysismentioning

confidence: 99%

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Cellulose Nanowhiskers from Moso Bamboo Residues: Extraction and Characterization

2016

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To take full advantage of moso bamboo processing waste, bamboo cellulose nanowhiskers were isolated from bamboo residues using sulfuric acid hydrolysis. Changes in bamboo cellulose at different stages of processing, as well as the roles of acid concentrations (55 wt% and 65 wt%) and hydrolysis times (1 h to 5 h) on the characteristics of nanowhiskers were investigated by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetry-Fourier transform infrared spectroscopy analysis (TGA-FTIR), synchrotron radiation wide angle X-ray scattering (WAXS), composition analysis, and Brunauer-Emmett Teller (BET) analysis. Both rod-like and network-like nanowhiskers were observed. Alkaline pretreatment removed impurities and part of the hemicellulose. Cellulose content increased to nearly 85%, and specific surface area improved as well after bleaching. Nanowhiskers had an average length of 455 nm, diameter of 12 nm, and an aspect ratio of about 37. Cellulose I was the dominant composition in bamboo cellulose; the transformation of cellulose Iα to cellulose Iβ was observed. Nanowhiskers presented greater crystallinity and crystallite size than those of cellulose without hydrolysis, but lower thermal stability. These bionanowhiskers might be used as reinforcements in nanocomposites.

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Section: Tga-ftir Analysismentioning

confidence: 85%

Section: Composition Analysismentioning

confidence: 99%

Cellulose Nanowhiskers from Moso Bamboo Residues: Extraction and Characterization

2016

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“…Moreover, finding alternative sources of cellulose fibers instead of fibers from wood pulp, especially those using substitute raw materials (e.g., cotton linter, crop straw, rice husk, and wood chip), has called for special investigation on the particular cellulose source. For instance, Cerqueira et al (2007) optimized the acetylation process of waste sugarcane bagasse cellulose catalyzed by sulfuric acid.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Process Modeling of the Batch Acetylation of Cotton Linter Pulp

Luo¹,

Xin²,

Ma³

et al. 2013

BioResources

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Following previous kinetic investigations of the acetylation of cotton linter pulp ), a mathematical model was set up based on the mass and energy balances to simulate the batch acetylation process; a particular goal was to predict the temperature profile. The equations were discretized using a time-dependent finite difference method. The parameters for the model, including the kinetic parameters and heat transfer rate, were well estimated from the literature and our previous work. The model using the least-mean-square-error criterion optimizes the unknown parameters. The proposed model provides an accurate prediction of the process, including the temperature profile, peak temperature, and DS value under the peak temperature. The content of the catalyst, sulfuric acid, has a dramatic effect on the temperature profile. A slight increase in sulfuric acid content will lead to a faster dissolution process for the sulfated cellulose fibers, whereas the reaction rate of the sulfated fibers with acetic anhydride in the liquid phase is not affected. The optimized values of the activation energy are 11.0 and 7.6 kJ/mol for the dissolution processes with low and high sulfuric acid contents, respectively.

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“…6 O Grupo de Reciclagem de Polímeros do IQUFU vem demonstrando ao longo dos anos a viabilidade de se transformar resíduos agroindustriais, como o bagaço de cana-de-açúcar, em derivados celulósicos, como o acetato de celulose e a metilcelulose. 4,5,[7][8][9] Em trabalho recente, o acetato de celulose produzido a partir do bagaço de cana-de-açúcar foi utilizado como membranas para o aprisionamento e posterior liberação controlada do antibiótico doxiciclina. 10 A dispersão do fármaco através da matriz ocorre de forma homogênea quando este é dissolvido junto à solução polimérica antes da formação da membrana, com uma incorporação de 90% da doxiciclina adicionada.…”

Section: Introductionunclassified

“…Na rota heterogênea o tolueno é empregado durante a síntese como agente não inchante. 4,5 Outros aspectos responsáveis pelo apelo comercial do acetato de celulose são a fácil processabilidade a partir de soluções produzidas com solventes orgânicos e a biodegradabilidade, dependendo do grau de substituição. 6 O Grupo de Reciclagem de Polímeros do IQUFU vem demonstrando ao longo dos anos a viabilidade de se transformar resíduos agroindustriais, como o bagaço de cana-de-açúcar, em derivados celulósicos, como o acetato de celulose e a metilcelulose.…”

unclassified

Utilização do acetato de celulose produzido a partir da celulose extraída do caroço de manga como matriz para produção de sistemas microparticulados

Cruz¹,

Meireles²,

Ribeiro³

et al. 2011

Quím. Nova

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. Cellulose acetate produced from mango seed fibers cellulose was used as a matrix for preparation of microparticles empty and load with acetaminophen (Paracetamol) in order to evaluate the incorporation of an active agent during the formation of microparticles. The microparticles are characterized by Fourier Transformed Infrared spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The incorporation of paracetamol can be confirmed by the change in value of glass transition temperature (Tg). The formation of microparticles spherical was observed by SEM and showed an average diameter of 1.010 and 0.950 μm for empty and load microparticles respectively. Keywords: mango seed cellulose; cellulose acetate; microparticles. INTRODUÇÃOVários polímeros vêm sendo investigados como matrizes para produção de micropartículas visando a liberação controlada de fármacos. 1 Aspectos como a escolha da matriz polimérica e o processamento são de fundamental importância em relação à capacidade de incorporação da substância bioativa, cinética de liberação e produção de sistemas de tamanho reduzido com maior área superficial. Estes sistemas permitem a liberação do fármaco no sítio alvo com aumento dos benefícios terapêuticos e diminuição dos efeitos colaterais. Existem vários métodos de produção de micropartículas a partir do polímero pré-formado, com destaque para o método de evaporação por solvente. Neste método, o polímero é dissolvido em um solvente imiscível em água (fase orgâni-ca) e a espécie bioativa dispersa ou dissolvida na solução polimérica. A dispersão resultante é, então, emulsificada em uma fase aquosa contínua contendo um agente emulsificante como o polietilenoglicol (PEG) ou álcool polivinílico (PVA) para formar gotas discretas. As micropartículas são formadas por evaporação do solvente na interface água/ar. 2 Neste caso, onde o fármaco é solúvel na mesma fase do polí-mero, uma emulsão óleo (solvente orgânico-polímero-fármaco)/água (água e emulsificante) (O/A) é produzida. Para a dispersão de fármacos solúveis em água são produzidas duas emulsões: água (solução aquosa do fármaco/óleo (solução polimérica) e, posteriormente, a adição destas misturas à fase aquosa com o emulsificante dissolvido formado uma emulsão água/óleo/água (A/O/A). 2 Os ésteres de celulose têm um papel vital no desenvolvimento destes sistemas por apresentarem propriedades, tais como baixa toxicidade, boa estabilidade, elevada permeação à água, elevada temperatura de transição vítrea Tg, produção de filmes resistentes, compatibilidade com uma série de agentes ativos e habilidade para a formação de micro e nanopartículas. 3 Entre os ésteres de celulose, o acetato de celulose tem um grande apelo comercial por ser um polímero que pode ser produzido facilmente a partir de reações de acetilação da celulose pela rota homogênea ou heterogênea usando ácido acético como solvente, ácido sulfúrico como catalisador e anidrido acético como agente acetilante. Na rota heterogênea o tolueno é empregado durante a síntes...

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Cellulose Nanowhiskers from Moso Bamboo Residues: Extraction and Characterization

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Utilização do acetato de celulose produzido a partir da celulose extraída do caroço de manga como matriz para produção de sistemas microparticulados

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