Cellulose Dissolution in an Alkali Based Solvent: Influence of Additives and Pretreatments

Abstract

The distinction between thermodynamic and kinetics in cellulose dissolution is seldom considered in the literature. Therefore, herein an attempt to discuss this topic and illustrate our hypotheses on the basis of simple experiments was made. It is well-known that cellulose can be dissolved in a aqueous sodium hydroxide (NaOH/H2O) solvent at low temperature but it is here shown that such an alkaline solvent can be considerably improved regarding solubility, stability and rheological properties as a whole if different additives (salts and amphiphilic molecules) are used in the dissolution stage. This work probes new aqueous routes to dissolve cellulose, thereby improving the potential to commercially dissolve cellulose in an inexpensive and environmentally friendly manner.

A distinção entre termodinâmica e cinética de dissolução da celulose raramente tem sido considerada na literatura. Neste trabalho, discutimos este tema e fundamentamos as nossas hipóteses recorrendo a experiências simples. É do conhecimento geral que a celulose pode ser dissolvida no solvente aquoso de hidróxido de sódio (NaOH/H2O) a baixa temperatura. Neste trabalho, demonstramos que este solvente alcalino pode ser consideravelmente melhorado em relação à sua estabilidade, solubilidade e propriedades reológicas se forem usados diferentes aditivos (sais e moléculas anfifílicas) na fase de dissolução. Este trabalho indica novos caminhos relativamente à dissolução da celulose em solventes aquosos, de uma forma mais econômica e ambientalmente amigável, aumentando o seu potencial comercial.