Estratégia para o fracionamento da lignina Kraft visando a diminuição da polidispersividade

Abstract

A lignina é um dos principais constituintes da madeira, pode ser aplicada na produção de diversos produtos de valor agregado e em diversos segmentos industriais, porém a sua heterogeneidade é um fator que limita a sua utilização, pois são necessárias frações mais homogêneas com relação ao peso molecular e a quantidades de grupos funcionais. Uma técnica utilizada para fracionar a lignina em porções mais homogêneas é por meio do uso de solventes, a qual baseia-se no princípio de solubilidade. Entretanto, as frações da lignina possuem afinidade com certos tipos de solventes, sendo assim, é possível realizar uma separação mais seletiva. Diante disto, este estudo avaliou o fracionamento da lignina comercial Kraft de eucalipto utilizando diferentes tipos de solventes visando aumentar a homogeneidade da lignina, em diferentes frações, possibilitando uma maior aplicação deste material em diferentes segmentos industriais. A lignina foi fracionada por sete solventes: hexano; clorofórmio; diclorometano; acetato de etila; etanol; metanol e acetona. Foi usado uma proporção de massa de lignina de 5 g para 50 ml de solvente, ou seja, 1:10. A mistura foi mantida sob agitação por 2 h em temperatura ambiente, depois filtrada através de filtro com porosidade ˂ 2 μm. A parte insolúvel foi retida no filtro de papel. O rendimento de solubilização foi determinado por gravimetria. Dois métodos para recuperação das frações de lignina solúvel e insolúvel foram avaliados: a) filtração e b) centrifugação, não havendo diferença nos rendimentos quando se compararam os métodos, porém, pensando na aplicação em nível industrial, optou-se pelo método de filtração. As frações de lignina foram caracterizadas quanto ao peso molecular por técnicas cromatográficas. Os resultados alcançados mostram que a lignina tem diferente solubilidade em relação ao tipo de solvente, variando sua estrutura molecular após o fracionamento evidenciado pela redução da polidispersividade das diferentes frações de lignina. Cada solvente obteve rendimentos distintos de lignina solúvel: acetona (90%); metanol (85%); etanol (68%); acetato de etila (38%); diclorometano (22%); clorofórmio (20%) e hexano (2%). Outro ponto observado, foi a mudança de coloração entre as amostras, corroborado com os resultados da composição das frações. Conclui-se, que este trabalho encontrou um método eficaz de sequência de fracionamento por solventes, e uma possível rota de fracionamento sequencial da lignina, obtendo frações homogêneas e apresentando uma viabilidade técnica para implantação industrial.