REAPROVEITAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE EMBALAGENS CARTONADAS PARA A OBTENÇÃO DE NANOFIBRAS DE CELULOSE E ÓXIDO DE ALUMÍNIO
Embalagens Cartonadas, Nanofibras de celulose, Óxido de alumínio, PEBD, Reciclagem.
Este estudo se concentra na importância da reciclagem, especialmente no contexto das embalagens cartonadas, como uma parte essencial na busca por soluções sustentáveis para a gestão de resíduos sólidos urbanos. O material de estudo compreende as embalagens cartonadas, notadamente a polpa celulósica extraída dessas embalagens, que são compostas por camadas de papel-cartão (in natura CB), Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), e alumínio (Al). O objetivo primordial desta pesquisa é avaliar a viabilidade da separação dos elementos contidos nas embalagens cartonadas. Isso implica a aplicação de diversos tratamentos químicos para a obtenção de nanofibras celulósicas (NFC) a partir da in natura CB, além da síntese de óxido de alumínio (Al2O3) com base no Al retirado. Além disso, busca-se a eficiente separação do PEBD, tendo como base suas propriedades de volatilidade em relação à temperatura. A reciclagem e separação eficaz dos componentes dessas embalagens contribuem significativamente para a melhoria dessas práticas, utilizando métodos de separação tanto físicos quanto químicos. Para isso, a pesquisa propõe técnicas de recuperação de materiais, visando a obtenção de NFC e Al2O3, com o intuito de reduzir o desperdício e promover a sustentabilidade ambiental. A pesquisa envolveu a aplicação de vários tratamentos químicos nas fibras de celulose obtidas das embalagens cartonadas, resultando em NFC e Al2O3, bem como a investigação do comportamento do PEBD sem tratamento químico. As fibras in natura CB e tratadas (NFC, Al2O3 e PEBD), foram submetidas a caracterizações por meio das técnicas, como difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise termogravimétrica (TG/DTG/DSC) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados revelaram modificações químicas nas fibras tratadas, com aumento significativo no índice de cristalinidade: in natura CB (41,08%), CT (49,82%), 4B (56,38%) e NFC (62,65%), com diâmetro médio de 6-41 nm. A análise química das fibras mostrou teor de umidade (TU%) de 5,73±1,22, teor de cinzas (TC%) de 1,66±0,02, teor de extrativos (TE%) de 3,69±0,27, teor de lignina insolúvel (TLI%) de 11,66±0,99, teor de holocelulose (TH%) de 85,30±0,27, teor de alfacelulose (TA%) de 67,05±0,24 e teor de hemicelulose (THE%) de 18,25±0,24. A estabilidade térmica das amostras variou entre 195,22°C a 249,93°C, com discussões sobre os efeitos dos tratamentos químicos nas propriedades das fibras de celulose. Nanopartículas de Al2O3, com diâmetro médio de 2 nm, exibiram distribuição não uniforme e presença de fases cristalinas (α e γ) confirmadas por DRX. O PEBD, exibe um ponto de fusão com um valor de Tm de 109,50 ºC e estabilidade térmica registrada a 76,80 ºC. Este estudo visa melhorar as práticas de reciclagem de embalagens cartonadas por meio de métodos de separação física e química. Propondo técnicas de recuperação de materiais para produzir nanofibras de celulose e óxido de alumínio, reduzindo o desperdício e promovendo a sustentabilidade ambiental com produtos de maior valor agregado.