Processo de obtenção de acetato de celulose a partir da celulose de resíduos agroindustriais

Número do processo: 
PI 1002825-0
Inventores: 
Daniel Alves Cerqueira, Carla da Silva Meireles, Rosana Maria Nascimento de Assunção, Alberth Castro Alves, Mara Zeni Andrade, José Rafael da Silva, Alex Fabiany Mendes e Elaine Angélica Mundim Ribeiro
Categoria: 
Patentes
Áreas de Atuação: 
Agronegócio
Problema/Aplicação Tecnológica: 

A celulose apresenta uma aplicação comercial restrita no que se refere a processos de moldagem por uso de temperatura ou espalhamento de solução, uma vez que os solventes adequados para este polímero são pouco comuns e de custo elevado. Por conta disso, há uma necessidade técnica de investigar e desenvolver rotas de reciclagem química que viabilizem a produção de derivados celulósicos úteis, como o acetato de celulose. Somado a esse desafio tecnológico, a atividade agroindustrial gera volumes massivos de resíduos lignocelulósicos, como o bagaço de cana-de-açúcar e o caroço de manga, que muitas vezes são descartados ou queimados. Existe, portanto, a demanda por processos que aproveitem esses materiais e ofereçam uma alternativa para minimizar os problemas ambientais decorrentes do descarte inadequado ou massivo de resíduos agroindustriais.

Diferencial: 

O principal diferencial desta invenção em relação às metodologias tradicionais é a capacidade de aproveitar resíduos lignocelulósicos agroindustriais in natura sem a necessidade de um processo prévio de branqueamento, como as polpas de madeira comerciais exigem em outros métodos. Enquanto os processos descritos na literatura geralmente demandam condições severas de operação, como altas temperaturas, altas pressões, o uso de micro-ondas ou agentes acetilantes alternativos de alto custo, a metodologia proposta realiza a etapa de acetilação sob temperatura ambiente. O processo consiste em tratar o material com uma solução de hidróxido metálico, neutralizar com solução ácida, realizar a acetilação em temperatura ambiente para obter triacetato de celulose e, por fim, conduzir uma hidrólise ácida controlada para gerar diacetato de celulose com um grau de substituição específico e solúvel em solventes orgânicos comuns, como acetona e diclorometano.

Oportunidade: 
A oportunidade mercadológica apoia-se na enorme disponibilidade e no baixo custo das matérias-primas residuais originadas de setores em expansão, como a indústria sucroalcooleira e o setor de fruticultura. O acetato de celulose produzido a partir dessa rota sustentável possui excelentes propriedades mecânicas e um potencial de biodegradabilidade que varia de acordo com o seu grau de substituição. Isso abre espaço para a substituição de polímeros sintéticos convencionais por plásticos biodegradáveis. Uma aplicação comercial de grande destaque é a fabricação de recipientes biodegradáveis para o plantio de mudas. Esses recipientes e tubetes podem ser inseridos diretamente no solo junto com as plantas, degradando-se naturalmente após um período determinado, o que reduz custos operacionais com manejo, evita o estresse das raízes no transplante e elimina o descarte de plásticos poluentes no meio ambiente.
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