Nanofibras de celulose
Introdução
Em geral
Nanocelulose é um material que consiste em nanofibras de celulose, que são uma cadeia de moléculas de celulose com formato tubular alongado e relação comprimento-diâmetro acentuada. A tendência ou magnitude típica do diâmetro é de 10 a 20 nanômetros e seu comprimento é 10 vezes ou mais que seu diâmetro. Esta propriedade geométrica da molécula a torna muito sensível a diferentes campos de aplicação por se tratar de um polímero. A substância gel tem comportamento tixotrópico. A nanocelulose é classificada em três tipos, celulose microfibrilada (MFC), celulose nanocristalina (NCC) e celulose bacteriana (NBC).
A nanocelulose é basicamente extraída de qualquer fibra de celulose, como a polpa de celulose, e pode ocorrer em duas formas, cristalina ou aleatória. É obtido através de um processo de homogeneização ou submissão a altas pressões, onde a nanofibra ficará amorfa. Aquele obtido por meio de um processo de hidrólise ácida é denominado Nanocelulose Cristalina ([NCC] na sigla em inglês) e constitui um material muito mais rígido que o obtido por homogeneização.
História
O termo nanocelulose ou celulose microfibrilada foi usado pela primeira vez em 1977, para designar um material gelatinoso translúcido, resultado da passagem da polpa de celulose por um homogeneizador (na época chamado de homogeneizador de leite tipo Gaulin) e depois impactá-la contra uma superfície rígida. Esta descoberta foi atribuída ao grupo de pesquisadores Turbak, Snyder e Sandberg que trabalharam em Whipanny, Nova Jersey, para o 'ITT Rayonier Labs'.[1][2]
Apesar de na década de 1950 já serem aplicados tratamentos de ultrassom, hidrólise, oxidação e também de homogeneização para desintegrar estruturas de celulose.[3] Foi o grupo de Turbak que organizou os resultados da pesquisa para que houvesse interesse industrial no material.[4].
Produção
A produção de nanocelulose é geralmente realizada a partir de polpa de celulose de madeira através de métodos de homogeneização (por exemplo, homogeneizadores ultrassônicos[5]) e reticulação, processos através dos quais uma molécula amorfa é obtida.