Processo para produzir um material de nanocelulose

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Abstract

Os processos revelados são capazes de converter biomassa em nanocelulose de alta cristalinidade com entrada de energia mecânica baixa. Em algumas variações, o processo inclui o fracionamento da biomassa com dióxido de enxofre ou um composto de sulfito e água, para gerar sólidos ricos em celulose e um líquido contendo hemicelulose e lignina; e o tratamento mecânico dos sólidos ricos em celulose para formar nanofibrilas e/ou nanocristais. A energia mecânica total pode ser menor que 500 quilowatts-horas por tonelada. A cristalinidade do material de nanocelulose pode ser 80% ou mais, o que se traduz em boas propriedades de reforço para os compósitos. O material de nanocelulose pode incluir celulose nanofibrilada, celulose nanocristalina, ou ambos. Em algumas realizações, o material de nanocelulose é hidrofóbico através de deposição certa quantidade de lignina sobre a superfície da celulose. Opcionalmente, os açúcares derivados de celulose amorfa e hemicelulose podem ser fermentados separadamente, por exemplo, monômeros para diversos polímeros. Estes polímeros podem ser combinados com a nanocelulose para formar compósitos completamente renováveis.