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dc.creatorMiranda, Larissa Nara Nascimento de-
dc.date.accessioned2024-07-15T18:54:51Z-
dc.date.available2024-07-15T18:54:51Z-
dc.date.issued2024-07-15-
dc.date.submitted2024-01-29-
dc.identifier.citationMIRANDA, Larissa Nara Nascimento de. Desempenho de nanopartículas de lignina kraft como revestimento em papel para embalagem. 2024. 80 p. Dissertação (Mestrado Ciência e Tecnologia da Madeira) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/59153-
dc.description.abstractLignin is one of the most abundant biopolymers in plant biomass and has stood out due to its diverse properties and applications. It has a rich structure with carboxylic groups, functional binders, and phenolic hydroxyls that give lignin properties that make it an excellent base for the development of new materials. Converting a material into nanoscale can enhance its properties, allowing or facilitating the use of this material in the formulation of new products. Additionally, the presence of lignin makes the colors of lignocellulosic fibers darker after exposure to photo-irradiation, which can result in a positive effect for its application as a barrier to ultraviolet (UV) radiation. Ultraviolet radiation is responsible for the discoloration of dyes and pigments, yellowing of plastics and papers, loss of mechanical properties, degradation, and cracking in various products, which leads to the interest of manufacturers of paints, plastics, papers, wood, and cosmetics in offering products that remain unchanged for long periods under severe light exposure conditions. In the synthesis of nanoparticles, the Bottom-up approach consists of the self-assembly of solubilized lignin macromolecules through a mechanism that is triggered by solvent exchange. In this method, also called solvent-antisolvent, solubilized lignin is precipitated with an antisolvent. The aim of the present study was to prepare Kraft lignin nanoparticles through the Bottom-up approach to obtain colloidal dispersions of nanoparticles. These dispersions were used in the formulation of biopolymeric film-forming blends based on starch and used in paper coating for packaging. Initially, lignin was dissolved in an acetone/water solution 7:3 v/v and then added to water, resulting in the precipitation of lignin into nanoparticles and the formation of a colloidal dispersion that was sonicated for 10 minutes at a power of 50% amplitude. Kraftliner papers were coated with blends containing starch (4% w/w) and different concentrations of lignin nanoparticles. The prepared dispersion showed colloidal characteristics, as lignin particles had their size reduced by almost a thousand times compared to the original material. Stability tests showed no phase separation for the diluted dispersion, even after 4 weeks, while the dispersion with a concentration of 8.2 mg/mL reached 80% stability, with slight precipitation observed at the bottom of the tube and phase separation at the top. The morphology of the coated papers was analyzed, and it was observed that Kraft lignin nanoparticles adhered to the paper microfibrils appear as small spheres on the surface. The barrier properties of the coated papers showed an improvement trend with the increase in nanoparticle concentration in starch-containing films, and lower water absorption in papers coated exclusively with lignin nanoparticle dispersion (without starch) was observed. The coated papers showed grease barrier for all treatments coated with starch-containing dispersions. In summary, the Bottom-up approach used in the preparation of Kraft lignin nanoparticles proved to be a promising method for obtaining stable colloidal dispersions. Lignin nanoparticles have potential for application as paper coating material for packaging, providing UV radiation barrier and hydrophobicity.pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (FAPEMIG)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavraspt_BR
dc.rightsacesso abertopt_BR
dc.rightsAttribution 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/*
dc.subjectSíntese de nanopartículaspt_BR
dc.subjectBottom-uppt_BR
dc.subjectPotencial de Barreirapt_BR
dc.subjectRevestimento de Papelpt_BR
dc.subjectMisturas Filmogênicaspt_BR
dc.subjectNanoparticle Synthesispt_BR
dc.subjectFilm-forming Blendspt_BR
dc.subjectBarrier Potentialpt_BR
dc.subjectPaper Coatingpt_BR
dc.titleDesempenho de nanopartículas de lignina kraft como revestimento em papel para embalagempt_BR
dc.title.alternativePerformance of Kraft lignin nanoparticles as a paper coating for packagingpt_BR
dc.typedissertaçãopt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação Ciência e Tecnologia da Madeirapt_BR
dc.publisher.initialsUFLApt_BR
dc.publisher.countrybrasilpt_BR
dc.contributor.advisor1Bianchi, Maria Lucia-
dc.contributor.advisor-co1Hein, Paulo Ricardo Gherardi-
dc.contributor.referee1Lago, Rafael Carvalho do-
dc.contributor.referee2Silva, Danilo Wisky-
dc.contributor.referee3Sartori , Caroline Junqueira-
dc.description.resumoA lignina é um dos biopolímeros mais abundantes da biomassa vegetal e tem se destacado devido às suas diversas propriedades e aplicações. Possui rica estrutura em grupos carboxílicos, ligantes funcionais e hidroxilas fenólicas que conferem à lignina propriedades que a torna uma excelente base para o desenvolvimento de novos materiais. A conversão de um material em escala nanométrica pode potencializar suas propriedades, permitindo ou facilitando o uso desse material na formulação de novos produtos. Além disso, a presença de lignina torna as cores das fibras lignocelulósicas mais escuras após a exposição à foto-irradiação, o que pode resultar em efeito positivo para sua aplicação como barreira à radiação ultravioleta (UV). A radiação ultravioleta é responsável pela descoloração de corantes e pigmentos, amarelecimento de plásticos e papéis, perda de propriedades mecânicas, degradação e rachaduras em vários produtos, o que leva ao interesse dos fabricantes de tintas, plásticos, papéis, madeira e cosméticos em oferecer produtos que permaneçam inalterados por longos períodos sob condições severas de exposição à luz.Na síntese de nanopartículas, a abordagem Bottom-upconsiste na automontagem de macromoléculas de lignina solubilizadas por meio de um mecanismo que é acionado por troca de solventes. Nesse método, também chamado de solvente-antissolvente, a lignina solubilizada é precipitada com um antissolvente. O objetivo do presente estudo foi preparar nanopartículas de lignina Kraft por meio da abordagem Bottom-up para obter dispersões coloidais de nanopartículas. Essas dispersões foram utilizadas na formulação de misturas filmogênicasbiopoliméricas a base de amido e utilizadas no revestimento de papel para embalagens. Inicialmente, a lignina foi dissolvida em uma solução acetona/água 7:3 v/v e, em seguida, adicionada à água, resultando na precipitação da lignina em nanopartículas e formação de uma dispersão coloidal que foi sonicadapor 10 minutos a uma potência de 50% de amplitude. Papéis Kraftliner foram revestidos com misturas contendo amido (4% m/m) e diferentes concentrações de nanopartículas de lignina. A dispersão preparada apresentou característica coloidal, uma vez que as partículas de lignina tiveram seu tamanho reduzido em quase mil vezes em relação ao material de origem. Testes de estabilidade mostraram que não há separação de fasepara dispersão diluída, mesmo após 4 semanas, enquanto a dispersão de concentração de 8,2 mg/mL, atingiu80% de estabilidade, sendo possível observar pequena precipitação no fundo do tubo e a separação de fase no topo. A morfologia dos papéis revestidos foi analisada e observou-se que as nanopartículas de lignina Kraft aderidas às microfibrilas do papel aparecem como pequenas esferas na superfície. As propriedades de barreira dos papéis revestidos mostraram uma tendencia de melhoria com o aumento da concentração de nanopartículas nos filmes contendo amido e menor absorção de água nos papéis revestidos exclusivamente com a dispersão de nanopartículas de lignina (sem amido) foi observada. Os papéis revestidos apresentaram barreira à graxa para todos os tratamentos revestidos com as dispersões contendo amido. Em síntese, a abordagem Bottom-up utilizada na preparação de nanopartículas de lignina Kraft demonstrou ser um método promissor para a obtenção de dispersões coloidais estáveis. As nanopartículas de lignina apresentam potencial para aplicação como material de revestimento de papéis para embalagem, conferindo barreira à radiação UV e hidrofobicidade.pt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Químicapt_BR
dc.subject.cnpqQuímicapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6368073416271985pt_BR
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