Estudo da Estrutura de Fibras de Celulose Obtidas por Molde a Partir de Soluções Aquosas Ecológicas de NaOH/Ureia

Neste estudo, as mudanças na estrutura das fibras de celulose regeneradas molhadas, obtidas a partir de uma solução de polpa de linter de algodão (grau de polimerização aproximadamente 620) em um solvente de NaOH/ureia sob diferentes condições foram investigadas por meio de difração de raios X de amplo ângulo (WAXD) e dispersão de raios X em pequeno ângulo (SAXS) simultâneas de sincrotrão. Os resultados de WAXD indicaram que o aumento na taxa de fluxo durante a fiação produziu uma melhor orientação cristalina e um maior grau de cristalinidade, enquanto um aumento de 2 vezes na razão de estiramento afetou apenas a orientação cristalina. Ao serem coagidas em uma solução aquosa de H2SO4/Na2SO4 a 15 graus C, as fibras regeneradas apresentaram a mais alta cristalinidade e uma orientação cristalina comparável à das fibras de rayon comerciais pelo método viscose. Os padrões de SAXS exibiram um par de máximos meridionais em todas as fibras de celulose regeneradas, indicando a existência de uma estrutura lamelar. Uma superestrutura fibrilar foi observada apenas em taxas de fluxo mais altas (>20 m/min). A conformação das moléculas de celulose na solução aquosa de NaOH/ureia também foi investigada por dispersão de luz estática e dinâmica. Foi encontrado que as cadeias de celulose formaram agregados com um raio de giração, Rg, de cerca de 232 nm e um raio hidrodinâmico aparente, Rh, de cerca de 172 nm. O sistema solvente de NaOH/ureia é de baixo custo e ambientalmente amigável, o que pode oferecer uma rota alternativa para substituir métodos existentes mais perigosos para a produção de fibras de celulose regeneradas.