Os pós CNF evaporados recuperam as propriedades de dispersão inerentes e são densos, o que reduz os custos de transporte e armazenamento (superior). Os pós CNF liofilizados recuperam as propriedades de dispersão inerentes, mas têm um grande volume e aderem prontamente aos objetos circundantes (inferior). Crédito: 2023 Nogi et al., Pós secos evaporativos derivados de organogéis de nanofibra de celulose para recuperar totalmente a alta viscosidade inerente e a alta transparência da dispersão de água. Comunicações Rápidas Macromoleculares
Muitos produtos comerciais, como alimentos, cosméticos e tintas, contêm nanofibra de celulose (CNF) como agente espessante. No entanto, os CNFs têm algumas limitações que impedem seu uso mais difundido. Agora, pesquisadores da Universidade de Osaka demonstraram um método de desidratação de CNFs a um pó denso sem afetar suas três propriedades principais.
O artigo “Pós secos evaporativos derivados de organogéis de nanofibras de celulose para recuperar totalmente a alta viscosidade inerente e a alta transparência da dispersão de água” foi publicado na Comunicações Rápidas Macromoleculares.
Os CNFs são um agente espessante popular porque pequenas quantidades em água têm alta transparência, alta viscosidade e a viscosidade pode ser controlada. No entanto, a quantidade de CNF necessária na água é muito pequena, então a forma mais eficiente de transportar CNFs é como um pó seco.
Parece bom, mas como transformamos os CNFs em pó? A água que contém os CNFs pode ser fervida, mas as fibras restantes ficam juntas e a redispersão desses aglomerados leva a líquidos que ficam turvos, a menos que muita energia seja usada para quebrar os aglomerados. Se a água for removida por liofilização, o pó CNF resultante é bastante fofo e ocupa muito espaço. Também é afetado pela eletricidade estática, tornando-o difícil de manusear.
Essas são desvantagens significativas em setores onde a eficiência afeta a lucratividade. Portanto, a equipe de pesquisa da Universidade de Osaka desenvolveu um método aprimorado de remoção de água, cujo primeiro passo é formar um “organogel”, um tipo de gel que consiste parcialmente em moléculas orgânicas.
“Nosso processo envolve pegar uma pasta de CNF em água e desidratá-la por agitação em etanol”, explica o autor correspondente Masaya Nogi. “O etanol é então removido a 30°C, que é uma temperatura baixa e econômica. Depois de algum processamento, ele pode ser redisperso em água simplesmente por agitação.”
O produto redisperso mostrou reter as três propriedades principais dos agentes espessantes CNF. Sua viscosidade ajustável foi demonstrada ao borrifá-lo de um frasco de spray de bomba. Foi pulverizado com sucesso a partir do bico, o que requer baixa viscosidade, e as gotas ejetadas não correram de onde caíram em uma superfície vertical, o que requer um comportamento de alta viscosidade. Além disso, o spray não gera gotejamento, o que pode ser um problema com outros sprays.
Os pós CNF evaporados têm um volume pequeno e não há problemas de manuseio relacionados à eletricidade estática (canto superior esquerdo). Suas dispersões de água são incolores e transparentes (canto superior direito) e as gotas de dispersão formadas por pulverização não gotejam (abaixo). Crédito: 2023 Nogi et al., Pós secos evaporativos derivados de organogéis de nanofibra de celulose para recuperar totalmente a alta viscosidade inerente e a alta transparência da dispersão de água. Comunicações Rápidas Macromoleculares
“A grande escala de muitos processos industriais significa que todas as melhorias de processo podem ter um grande impacto nos resultados”, diz o autor sênior Masaya Nogi. “Nosso método de criação de pó retém todas as principais propriedades dos CNFs, ao mesmo tempo em que permite o manuseio eficaz e transporte e armazenamento mais baratos.”
Espera-se que a facilidade de uso dos pós CNF derivados de organogel os torne uma perspectiva atraente para aplicação em muitas áreas, inclusive nas indústrias de alimentos, cosméticos e saneamento.
Mais Informações:
Hitomi Yagyu et al, Pós Secos Evaporativos Derivados de Organogéis de Nanofibra de Celulose para Recuperar Totalmente Alta Viscosidade Inerente e Alta Transparência da Dispersão de Água, Comunicações Rápidas Macromoleculares (2023). DOI: 10.1002/marc.202300186
Fornecido pela Universidade de Osaka
Citação: Nanofibra de celulose desidratada: novo método para manter os agentes espessantes pequenos no transporte e grandes na aplicação (2023, 27 de junho) recuperado em 27 de junho de 2023 em https://phys.org/news/2023-06-dehydrated-celulose-nanofiber-method -grosso.html
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