Determinação de método para quantificação de aminas e otimização do processo de separação de fases sólido/líquido na síntese de lignina aminada

• Processo: 25/04035-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Lara Tavares dos Santos
• Beneficiário: Guilherme Elias Saltarelli Garcia
• CNAE: Fabricação de produtos químicos orgânicos não especificados anteriormente ; Fabricação de artefatos de material plástico não especificados anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 24/11923-7 - Especificação e validação do processo para produção industrial de lignina aminada: poliol verde para espumas rígidas de poliuretano, AP.PIPE
• Assunto(s): Poliuretanos Polímeros
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Espuma Rígida | Lignina Kraft | poliuretano | Polímeros

Resumo

Nas etapas iniciais deste projeto (PIPE I e II) um poliol 100% a partir de matérias-primas deorigem renovável foi desenvolvido pela combinação de lignina kraft aminada, óleo de mamonatransesterificado e glicerol. Este material foi aplicado na síntese de espumas rígidas depoliuretano (PU), as quais apresentaram as propriedades adequadas para isolamento térmico(PIPE II). Dentre os três componentes utilizados como poliol verde, apenas a lignina aminadanão possui processo industrial de produção estabelecido. O óleo de mamona transesterificadoe o glicerol já podem ser encontrados para fornecimento em escala industrial.Atualmente a aminação da lignina é realizada pela Entropic em escala piloto, comreprodutibilidade, gerando material com propriedades adequadas para a aplicação. Noentanto, a operação de plantas industriais de lignina kraft se tornou realidade somente nosúltimos anos. Por esse motivo, ainda não existem processos industriais estabelecidos para amodificação ou aminação de lignina kraft, cenário que apresenta tanto desafios científicosquanto oportunidades de negócios. Neste sentido, este projeto tem como objetivo viabilizar o aumento de escala de produção delignina kraft aminada, partindo da escala piloto atual para a escala industrial. A modificação dalignina por aminação (síntese), realizada em escala piloto atualmente, possui parâmetros bemdefinidos e equipamentos escalonáveis. Neste ponto do processo, resta apenas caracterizar deforma precisa os tipos e quantidades de aminas presentes na estrutura da lignina obtida. Osmaiores desafios científicos e tecnológicos se encontram na segunda etapa do processo, aseparação de fases sólido/líquido, ou decantação da lignina após a aminação. A técnicaatualmente aplicada em escala piloto utiliza uma elevada quantidade de solvente (etanol) eainda requer investigação sobre o método adequado a ser aplicado industrialmente. Após asuperação desses desafios iniciais, para que a comercialização da lignina aminada seja possível,é necessário definir em detalhes todas as operações unitárias do processo produtivo, gerando um fluxograma de processo. A partir disso, torna-se possível definir e validar todos osequipamentos a serem utilizados para produção em escala industrial.A lignina aminada pode ser utilizada em outras aplicações, como aditivo antioxidante eantiozonante em pneus, ou endurecedor para resinas epóxi. No entanto, somente o mercadode espumas rígidas de PU pode consumir mais de 5 mil toneladas de lignina aminada por ano.Os objetivos deste projeto podem tornar realidade a revalorização de uma importante matériaprima nacional, a lignina kraft Suzano.