MFC: conheça a celulose microfibrilada e seus diferentes usos

Você sabe o que o eucalipto, o álcool em gel e os lenços de papel têm em comum? Todos eles estão ligados à celulose microfibrilada (MFC).

Apesar de ser desconhecida pela maioria dos brasileiros, essa matéria-prima está presente no dia a dia de muita gente. Utilizada em uma imensa variedade de aplicações, ela é resultado de uma tecnologia revolucionária capaz de unir inovação, desenvolvimento econômico e sustentabilidade ambiental. Por esses e outros motivos, a MFC tem ganhado um lugar de destaque nas discussões sobre produção verde e materiais inteligentes.

Hoje, você vai descobrir mais sobre o potencial transformador das microfibrilas de celulose e seus principais casos de uso na indústria atual. Basta continuar a leitura para entender exatamente o que é celulose microfibrilada, como ela é produzida e quais benefícios pode trazer para o seu cotidiano – e para o futuro da sociedade –.

O que é a Celulose Microfibrilada?

A celulose microfibrilada, também chamada de MFC (sigla para o nome em inglês, Microfibrillated Cellulose) é uma matéria-prima de origem vegetal composta por micropartículas de celulose.

Você já deve ter ouvido falar na importância da celulose, substância naturalmente presente nas células que formam a madeira das árvores. Ela serve como base para a fabricação do papel, do papelão e de várias outras soluções indispensáveis para a vida moderna, como tecidos e produtos de higiene. 

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Para dar vida a todas essas utilidades, o primeiro passo é quebrar a celulose, “desfiando” as fibras que compõem a madeira – é o processo chamado de desfibramento –. Isso dá origem a uma espécie de pasta fibrosa conhecida como polpa celulósica. Por meio de tecnologias específicas, as fibras de celulose podem ser desintegradas em fragmentos ainda menores, de proporções microscópicas: são as microfibrilas, que formam a celulose microfibrilada.

O processo de obtenção da MFC se chama fibrilação da celulose (ou micro-moagem), e o resultado é uma substância altamente uniforme e cristalina. Por causa de suas propriedades únicas, a celulose microfibrilada pode ser usada como aditivo para melhorar alguns atributos do papel. Além disso, ela é um componente valioso para o desenvolvimento de soluções inovadoras em diversos segmentos da indústria – desde cosméticos até materiais de construção –.

O que são as microfibrilas de celulose?

De maneira simplificada, as microfibrilas de celulose são minúsculos filamentos presentes na parede celular vegetal.

Se você usasse um microscópio potente para observar uma célula retirada da madeira, perceberia que ela é composta por várias camadas e elementos internos diferentes. Você também repararia que o formato da célula é delimitado por uma espécie de barreira, uma estrutura que envolve e protege seu conteúdo interno. Essa camada exterior é chamada de parede celular.

Aumentando um pouco mais a ampliação do microscópio, seria possível notar que a parede celular tem uma estrutura parecida com a de um muro de concreto armado. Ela tem uma rede formada por filamentos longos, finos e resistentes (como as barras de aço) que fica mergulhada em uma mistura responsável por “grudar” tudo junto (como a massa de cimento). Nessa analogia, as barras de aço são as microfibrilas de celulose. Já a argamassa corresponde a uma matriz composta por várias substâncias, como hemicelulose e lignina.

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Em resumo, as microfibrilas de celulose fazem parte da parede celular em muitos vegetais – como o eucalipto, por exemplo –. Cada uma delas é composta por 60 a 70 moléculas de celulose. Para que elas possam ser usadas para fins industriais, o processo de obtenção da MFC precisa desintegrar a própria estrutura celular da madeira.

Saiba mais sobre as características da celulose microfibrilada 

Não é à toa que a celulose microfibrilada é considerada uma matéria-prima única.

Os refinados métodos de fibrilação da celulose permitem a extração de microfibrilas com diâmetro entre 25 e 100 nanômetros. Para você ter uma ideia de como essas proporções são incrivelmente microscópicas, considere que um fio de cabelo tem cerca de 80 mil nanômetros de diâmetro. O tamanho diminuto dos filamentos faz com que a celulose microfibrilada tenha atributos como a alta capacidade de interação física e química.

As microfibrilas da MFC são capazes de preencher pequenos espaços vazios na estrutura de alguns materiais (como o papel) fazendo com que os produtos se tornem mais resistentes. Além disso, a celulose microfibrilada é conhecida por sua baixa densidade e por ser insolúvel (não se dissolve na água).

Eucalipto e MFC: entenda a relação

Quando o assunto é extração da celulose microfibrilada, a árvore que mais se destaca é o eucalipto.

Espécie florestal mais plantada do Brasil, essa é a variedade vegetal favorita da indústria papeleira. Isso porque, além de produzir grandes quantidades de celulose, o eucalipto tem várias características que garantem condições vantajosas para a obtenção da matéria-prima (agilidade de crescimento, facilidade de manutenção, baixo impacto ambiental etc). Resistente e versátil, a celulose microfibrilada de eucalipto é o tipo mais produzido e estudado de MFC. Também existem várias pesquisas que apontam a madeira de pinus como fonte promissora desse material.

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Estes são alguns dos principais usos da Microfibrillated Cellulose (MFC): 

Afinal de contas, como a celulose microfibrilada é aplicada na prática?

Na verdade, há muitas respostas para essa pergunta: as possibilidades de uso desse material tecnológico são inúmeras – e aumentam a cada nova pesquisa –. Utilizada para trazer mais sustentabilidade à composição de vários produtos, a MFC também é empregada para melhorar a performance mecânica de soluções ligadas à construção civil e à indústria papeleira.

Confira, a seguir, alguns exemplos das principais aplicações da celulose microfibrilada. 

Construção Civil 

Lembra daquela analogia que compara as microfibrilas de celulose com barras de aço usadas no concreto armado?

Pois é, essa é uma boa indicação de como a celulose microfibrilada pode agregar força aos produtos. Esse potencial tem sido aproveitado principalmente no ramo da construção civil: a MFC pode fazer parte da produção do fibrocimento, material usado em chapas onduladas, placas para paredes, telhas, tubos e várias outras soluções. 

Os estudos mostram que o fibrocimento com adição de celulose microfibrilada apresenta uma estrutura coesa e resistente, com excelentes propriedades físicas e mecânicas. Em outras palavras, a MFC pode ajudar a melhorar a qualidade e a durabilidade dos materiais de construção.

Indústria Têxtil 

Uma das principais problemáticas da indústria da moda é o número de impactos ambientais envolvidos na produção de tecidos.

Afinal, a maior parte das fibras têxteis fabricadas no mundo vem do petróleo, um material de origem fóssil. Além de contribuírem para o aumento da poluição, esses tecidos sintéticos nascem de processos industriais que utilizam quantidades enormes de água e energia elétrica. O mesmo vale para os materiais derivados do algodão.

Diante desse cenário, a celulose microfibrilada ganha um potencial disruptivo: ela pode ser usada na elaboração de fibras têxteis ecologicamente inteligentes, que dispensam os produtos químicos pesados presentes nos tecidos convencionais. Além de utilizarem menos substâncias sintéticas e poluentes, as fibras de MFC consomem bem menos água durante o processo de fabricação e não geram microplásticos.

Papéis em geral 

Hoje em dia, a celulose microfibrilada é usada principalmente na produção de papéis.

Como você já sabe, as microfibrilas têm a capacidade de ocupar os espaços vazios na composição do papel. Dessa forma, elas melhoram o entrelaçamento das fibras e garantem melhorias significativas na resistência das soluções. Por isso, a MFC é utilizada como aditivo na fabricação de papéis variados, proporcionando mais força para produtos como embalagens, caixas de papelão e itens de papelaria.

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Esse potencial já era explorado uma década atrás: um estudo publicado em 2014 na revista Scientia Forestalis revelou que a adição de celulose microfibrilada aumentou de 41% a 258% a resistência dos papéis contra efeitos de tração, rasgos e arrebentamento.

No Brasil, a maior referência no desenvolvimento de papéis enriquecidos com MFC é a Klabin. Desde 2022, a marca utiliza essa valiosa matéria-prima para produzir uma linha de papel cartão voltada especialmente para embalagens de bebidas. A adição da celulose microfibrilada permitiu a criação de um papel cartão com gramatura reduzida e eficiência aprimorada. Graças a ela, as soluções multipack da linha Klamulti se tornaram ainda mais leves, resistentes e versáteis. 

Higiene Pessoal e Cosméticos

Durante a pandemia de COVID-19 que assombrou o mundo entre 2019 e 2022, a celulose microfibrilada se mostrou uma aliada valiosa no combate ao coronavírus SARS-CoV-2 .

Ela tem sido usada no desenvolvimento de vários produtos voltados para a higiene e a limpeza, como o famoso álcool em gel. A MFC é uma alternativa mais acessível para o carbômero, um insumo que não é produzido em solo brasileiro. Durante o ano de 2020, os pesquisadores do Centro de Tecnologia da Klabin desenvolveram uma fórmula inédita de álcool em gel à base de celulose microfibrilada. Utilizado como espessante, o material contribuiu para a redução do uso de insumos de origem fóssil na produção do gel. Em parceria com a&Co e o Instituto SENAI de Inovação em Biossintéticos e Fibras, a Klabin doou quatro mil toneladas de álcool em gel com celulose microfibrilada para mais de 24 mil profissionais de saúde brasileiros. 

Além de democratizar o acesso aos itens de higiene pessoal, a celulose microfibrilada também substitui o carbômero em cosméticos variados, como produtos para a pele e os cabelos.

Essa é uma possibilidade de inovação que tem tudo para conquistar o mercado brasileiro nos próximos anos: em 2023, a Kind Beauty and Care se tornou a primeira marca de cosméticos nacional a agregar a MFC a seus produtos de beleza. Especializada em soluções de cosmetologia sustentáveis e veganas, a empresa usa a celulose microfibrilada da Klabin para conferir uma textura única às suas linhas exclusivas de cuidados com a pele. Além de deixar os produtos mais cremosos, a MFC ainda aumenta o potencial de hidratação cutânea. É tudo que os fãs de skincare adoram!

São muitas as vantagens oferecidas pela MFC 

Até aqui, você com certeza já percebeu que a MFC pode trazer muitas vantagens para o mundo. Capaz de melhorar a qualidade de vários tipos de produtos e facilitar os processos de fabricação, ela tem um grande potencial de impulsionar a economia. Em larga escala, a popularização do material deve fazer com que alguns itens se tornem mais acessíveis para os consumidores finais. 

Além disso, a celulose microfibrilada pode ser uma peça-chave para o desenvolvimento sustentável. Afinal, é uma matéria-prima 100% renovável, de origem vegetal, que substitui vários compostos fósseis conhecidos por seus impactos ambientais perigosos – como o plástico –. Mais do que evitar o esgotamento dos recursos naturais não renováveis, a MFC também minimiza os efeitos da poluição, já que é biodegradável. 

Para completar a lista de vantagens que a celulose microfibrilada traz para o meio ambiente e a sociedade, vale mencionar que esse material é obtido por meio de processos mecânicos, sem adição de substâncias químicas prejudiciais à saúde humana.

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Tudo que você precisa saber sobre a relação entre a Klabin e a celulose microfibrilada 

Pioneira na fabricação sustentável de papel e celulose, a Klabin está sempre investindo em inovação científica.

Em parceria com a &Co e o Instituto SENAI de Inovação em Biossintéticos e Fibras, os pesquisadores do Centro de Tecnologia da Klabin desenvolveram uma fórmula inédita de álcool em gel à base de celulose microfibrilada. Utilizado como espessante, o material substituiu o carbômero, diminuindo o uso de insumos de origem fóssil. As refinadas propriedades da MFC também foram aplicadas para melhorar a hidratação da pele e minimizar o ressecamento devido ao uso do produto. Em 2020, a Klabin doou quatro mil toneladas de álcool em gel com celulose microfibrilada para mais de 24 mil profissionais de saúde brasileiros. 

Produzida no arrojado Parque de Plantas Piloto de MFC, que fica em Telêmaco Borba (PR), a celulose microfibrilada da Klabin também aparece na nova versão de uma solução aclamada: o papel cartão para multipacks.

Voltada para embalagens de bebidas, a linha Klamulti se tornou ainda mais versátil com a adição das poderosas microfibrilas. O novo componente permite a redução da gramatura do papel cartão, o que viabiliza a criação de embalagens mais leves e resistentes, com a performance excelente que é a marca registrada da Klabin.