BR112017005997B1

BR112017005997B1 - Método para fabricação de composições que contêm celulose

Info

Publication number: BR112017005997B1
Application number: BR112017005997-5A
Authority: BR
Inventors: Ewellyn A. Capanema; Mikhail Y. Balakshin; Patrick David Fitzgibbon; Matyas KOSA; Todd Michael Mclarty; Charles Sebastian Sanderson
Original assignee: Renmatix, Inc
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2015-09-25
Publication date: 2021-10-05
Also published as: CN107074981A; US20170275385A1; AU2015320330A1; AU2020203610A1; EP3186326B1; EP3186326A4; US11649296B2; SG11201701740VA; FI3186326T3; ZA201702794B; EP3186286B1; CA2962606C; US10385140B2; SG10202003336XA; US11440974B2; CA2962606A1; EP3186286A1; BR112017006012A2; AU2019268099A1; ZA201702793B

Abstract

a presente invenção refere-se a composições que contêm celulose e métodos para fabricação das mesmas. as composições compreendem um produto de celulose que compreende uma celulose do tipo i, uma celulose do tipo ii, celulose amorfa ou uma combinação das mesmas. além disso, são revelados métodos para fabricação dessas composições e para a hidrólise adicional dessas composições. adicionalmente, são revelados usos para as composições que contêm celulose.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido n° U.S. 62/056.072, depositado em 26 de setembro de 2014, cuja revelação integral está incorporada ao presente documento, a título de referência, em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] São descritas, no presente documento,composições que contêm celulose e métodos para fabricação das mesmas. Mais particularmente, as composições que compreendem uma celulose do tipo I, uma celulose do tipo II ou uma combinação das mesmas são descritas no presente documento. Adicionalmente, os métodos para fabricação e uso dessas composições são descritos no presente documento. As composições reveladas no presente documento podem ser utilizadas, por exemplo, para aplicações farmacêuticas, cosméticas e/ou industriais, e os métodos revelados no presente documento podem ser utilizados, por exemplo, para formar uma celulose do tipo I e/ou do tipo II, oligômeros de glicose de cadeia mais curta, monômero de glicose e/ou lignina purificada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Os materiais de celulose merecem consideração especial na preocupação global atual sobre o ambiente e materiais brutos, devido ao fato de que são renováveis, biodegradáveis e são o polímero natural mais abundante do mundo. Estimou-se que entre cerca de 1010 a cerca de 1011 toneladas de celulose são consumidas no mundo a cada ano em aplicações industriais para a fabricação de produtos têxteis, produtos de papel, plásticos, aditivos de produtos farmacêuticos e alimentos, aditivos de cosmético, propelentes e como uma fonte de energia renovável acessível.

[004] A biomassa lignocelulósica contém, tipicamente, celulose, hemicelulose, lignina e minerais e, em alguns casos, quantidades menores de proteínas e lipídios (gorduras, ceras e óleos). Cerca de dois terços da massa seca de materiais celulósicos estão presentes como celulose e hemicelulose com a lignina constituindo o volume da massa seca restante. Existem vários processos para a conversão de biomassa lignocelulósica em correntes de líquido de diversos açúcares, extração de lignina e/ou recuperação de celulose não reagida, como na indústria de papel e polpa. Muitos desses processos são complicados, de capital intensivo, demorados e exigem o uso de produtos químicos tóxicos agressivos. Portanto, existe uma necessidade de composições que contêm celulose, métodos para a preparação das mesmas e métodos para o uso das mesmas. A invenção é direcionada a essas e outras finalidades importantes.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] Em uma modalidade, a invenção se refere a uma composição que compreende, consiste em ou consiste essencialmente em um produto de celulose em uma quantidade de cerca de 45% em peso a cerca de 100% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca, em que o produtode celulose compreende uma celulose do tipo I e uma celulose do tipo II, em que o produto de celulose compreende celulose que tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição, e em que a celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos cerca de 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição.

[006] Em uma outra modalidade, cerca de 100% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, do produto de celulose são celulose que tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição. Em uma modalidade adicional, pelo menos cerca de 80% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, do produto de celulose são celulose que tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 5.000 g/mol a cerca de 18.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição. Em mais uma modalidade adicional, pelo menos cerca de 80% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, do produto de celulose são celulose que tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 12.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[007] Em uma modalidade adicional, a composição compreende uma fração solúvel em álcool. A fração solúvel em álcool pode compreender lignina em algumas modalidades. Em ainda outra modalidade, a composição compreende uma fração solúvel em água que compreende pelo menos um celo- oligossacarídeo.

[008] Em algumas modalidades, a composição compreende, adicionalmente, pelo menos um ingrediente farmaceuticamente ativo.

[009] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode ser usado em adesivos, por exemplo, resinas adesivas, como resinas fenólicas e resinas de fenol formaldeído.

[0010] Em algumas modalidades, é revelado um método para a preparação de glicose e oligômeros de glicose a partir de uma matéria-prima que compreende celulose do tipo I. Em algumas modalidades, a invenção é direcionada a um método que compreende, consiste em ou consiste essencialmente em: fornecer uma matéria-prima que compreende uma celulose do tipo I; converter pelo menos porção da celulose do tipo I em uma celulose do tipo II; e hidrolisar pelo menos uma porção da celulose do tipo II. Em algumas modalidades, a invenção é direcionada a um método que compreende, consiste em ou consiste essencialmente em: fornecer uma matéria-prima que compreende uma celulose do tipo I; converter pelo menos porção da celulose do tipo I em uma celulose do tipo II; e hidrolisar em uma etapa diferente pelo menos uma porção da celulose do tipo I não convertida nas mesmas condições ou condições diferente da conversão (por exemplo, em temperatura menor, pressão menor, condições ácidas, condições enzimáticas ou qualquer combinação das mesmas). Em certas modalidades, a matéria-prima é selecionada do grupo que consiste em biomassa lignocelulósica, biomassa celulósica, biomassa celulósica processada, resíduos sólidos urbanos, biomassa fracionada, biomassa não fracionada e qualquer combinação dos mesmos. Em ainda outras modalidades, a conversão compreende colocar a matéria-prima em contato com um fluido. Em certas modalidades, o fluido compreende água, em que a água é água comprimida quente ou água supercrítica.

[0011] Em modalidades adicionais, a invenção é direcionada a um método que compreende, consiste em ou consiste essencialmente em: fornecer um reagente que compreende um material selecionado do grupo que consiste em biomassa lignocelulósica, biomassa celulósica, biomassa celulósica processada, resíduos urbanos e uma combinação dos mesmos; colocar o reagente em contato com um fluido que compreende água, em que a água é subcrítica, quase crítica ou água supercrítica, para formar uma primeira mistura de reagente, em que a primeira mistura de reagente está a uma quinta temperatura e em uma quinta pressão, e manter a primeira mistura de reagente na quinta temperatura e na quinta pressão durante um quinto período de tempo; arrefecer a primeira mistura de reagente para formar uma primeira mistura de produto que compreende: i) uma primeira fração líquida; e ii) uma primeira fração sólida; em que a primeira fração sólida compreende uma composição que compreende um produto de celulose; e processar a primeira mistura de produto; em que o processamento é pelo menos um dentre: a) recuperar pelo menos uma porção do produto de celulose a partir da primeira mistura de produto para formar um produto de celulose recuperado, em que um rendimento do produto de celulose recuperado é de cerca de 5% a cerca de 100%, com base na quantidade de celulose no reagente; e b) hidrolisar pelo menos uma porção da primeira mistura de produto. Conforme um elemento versado na técnica iria observar prontamente, em certas modalidades, o contato pode fazer com que pelo menos uma porção do reagente hidrolise.

[0012] Em algumas modalidades, pelo menos uma dentre as condições (1) a (4) é satisfeita: (1) o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I e celulose do tipo II; (2) o produto de celulose compreende celulose do tipo II e não compreende celulose do tipo I, (3) o produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição; e (4) celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos cerca de 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] Os desenhos anexos, os quais estão incluídos para fornecer um entendimento adicional da invenção e estão incorporados e constituem parte deste relatório descritivo, ilustram as modalidades da invenção e juntamente com a descrição servem para explicar os princípios da invenção. Nos desenhos:

[0014] A Figura 1 mostra uma pasta fluida que foi centrifugada após ser submetida à hidrólise supercrítica.

[0015] A Figura 2 mostra uma distribuição de massa molar de lignina em amostras WL.

[0016] A Figura 3 mostra uma distribuição de massa molar da amostra WL-0, conforme determinado por detecção tripla (consulte os exemplos).

[0017] A Figura 4 mostra uma distribuição de massa molar da amostra WL-1, conforme determinado por detecção tripla (consulte os exemplos).

[0018] A Figura 5 mostra uma distribuição de massa molar da amostra WL-0, conforme determinado por detecção tripla, quando apenas o pico grande é considerado (consulte os exemplos).

[0019] A Figura 6 mostra uma distribuição de massa molar da amostra WL-1, conforme determinado por detecção tripla, quando apenas o pico grande é considerado (consulte os exemplos).

[0020] A Figura 7A mostra o espectro de RMN de 13C para SHR-50 (consulte o Exemplo 5).

[0021] A Figura 7B mostra a curva ajustada e desconvolucionada na região C6 para SHR-50 (consulte o Exemplo 5).

[0022] A Figura 8 mostra vias de purificação da pasta fluida de hidrólise supercrítica.

[0023] A Figura 9 mostra imagens de FESEM dos sólidos brancos em pó purificados PWS-1 e PWS-2 (consulte os exemplos).

[0024] A Figura 10 mostra imagens de FESEM dos sólidos brancos em pó purificados PWS-1 e PWS-2 que foram novamente dispersos em água (consulte os exemplos).

[0025] A Figura 11 mostra espectros de difração de raios X (XRD) de sólidos brancos purificados (consulte os exemplos).

[0026] A Figura 12 mostra uma plotagem de distribuições de tamanho de partícula de sólidos de pasta fluida de hidrólise supercrítica conforme recebido (A), e após a etapa de secagem (B) (consulte os exemplos).

[0027] A Figura 13 mostra uma plotagem de distribuições de tamanho de partícula de PWS-2 (A), PWS-3 (B) e SHL (C) (consulte os exemplos).

[0028] A Figura 14 mostra a distribuição de massa molar de amostras PWS-2 e DSE-WL (consulte os exemplos).

[0029] A Figura 15 mostra a velocidade de cura para diversas misturas de resina de PF, em que uma porção da resina de PF de madeira compensada foi substituída por uma composição que contém produto de celulose (consulte o Exemplo 12).

[0030] A Figura 16 mostra um diagrama de uma modalidade da invenção que mostra um ciclo de reciclagem (consulte os exemplos).

[0031] A Figura 17 mostra diferentes rendimentos que podem ser calculados com o uso de diferentes volumes de controle e com ou sem um ciclo de reciclagem, conforme mostrado na Figura 16 (consulte também os exemplos).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0032] A presente invenção pode ser compreendida mais prontamente mediante a referência à seguinte descrição detalhada, exemplos, desenhos e reivindicações, e suas descrições anteriores e a seguir. Entretanto, deve-se compreender que esta invenção não é limitada às composições, artigos, dispositivos, sistemas e/ou métodos específicos revelados, exceto onde especificado em contrário, e como tal, certamente, podem variar. Embora os aspectos da presente invenção possam ser descritos e reivindicados em uma classe estatutária particular, como a classe estatutária de sistemas, isto é apenas para conveniência e um elemento versado na técnica compreenderá que cada aspecto da presente invenção pode ser descrito e reivindicado em qualquer classe estatutária.

[0033] A seguinte descrição da invenção também é fornecida como uma instrução facilitadora da invenção em seu melhor aspecto atualmente conhecido. Com essa finalidade, aqueles de habilidade comum na técnica relevante reconhecerão e observarão que alterações e modificações podem ser feitas para os diversos aspectos da invenção descritos no presente documento, enquanto que ainda obtêm os resultados benéficos da presente invenção. Também será evidente que alguns benefícios da presente invenção podem ser obtidos mediante a seleção de alguns recursos da presente invenção sem a utilização de outros recursos. Consequentemente, aqueles de habilidade comum na técnica relevante reconhecerão que muitas modificações e adaptações para a presente invenção são possíveis e podem ser até desejáveis em determinadas circunstâncias, e dessa forma também fazem parte da presente invenção.

[0034] Embora a presente invenção tenha capacidade para ser incorporada em diversas formas, a descrição abaixo de várias modalidades é feita com o entendimento que a presente revelação deve ser considerada como uma exemplificação da invenção, e não se destina a limitar a invenção às modalidades específicas ilustradas. Os títulos são fornecidos apenas por conveniência e não devem ser interpretados como limitando a invenção de maneira alguma. As modalidades ilustradas sob qualquer título ou em qualquer porção da revelação podem ser combinadas com as modalidades ilustradas sob qualquer outro título ou outra porção da revelação.

[0035] Qualquer combinação dos elementos descritos no presente documento em todas as variações possíveis dos mesmos é abrangida pela invenção, exceto onde indicado em contrário no presente documento ou claramente contradito pelo contexto.

[0036] Exceto onde expressamente mencionado em contrário, não se pretende, de forma alguma, que qualquer método ou aspecto apresentado no presente documento seja interpretado como exigindo que suas etapas sejam realizadas em uma ordem específica. Consequentemente, em que uma reivindicação de método não menciona especificamente nas reivindicações ou descrição que as etapas devem ser limitadas a uma ordem específica, não se pretende, de forma alguma, que uma ordem seja inferia, em qualquer aspecto. O mesmo se aplica a qualquer base não expressa possível para interpretação, que inclui assuntos de lógica em relação à disposição de etapas ou fluxo operacional, significado claro derivado de pontuação ou organização gramatical ou o número ou tipo de modalidades descritas no relatório descritivo. Deve-se entender que tanto a descrição geral mencionada anteriormente quanto a seguinte descrição detalhada são apenas exemplificativas e explicativas e não são restrições.

[0037] Todas as publicações mencionadas no presente documento estão incorporadas ao presente documento a título de referência para revelar e descrever os métodos e/ou materiais em conexão com os quais as publicações são citadas.

[0038] Deve-se compreender que a terminologia usada no presente documento é para o propósito de descrever aspectos particulares apenas e não se destina a ser limitadora. Exceto onde definido em contrário, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado que comumente entendido por um elemento versado na técnica à qual esta invenção pertence. Neste relatório descritivo e nas reivindicações que se seguem, será feita referência a vários termos que são definidos no presente documento.

[0039] Para uso no relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares "um(uma)" e "o(a)" incluem referências no plural, exceto onde o contexto estipula claramente o contrário.

[0040] Para uso no presente documento, os termos "opcional" ou "opcionalmente" significam que o evento, condição, componente ou circunstância descrita subsequentemente pode ou não ocorrer, e que a descrição inclui casos em que o dito evento, condição,

[0041] Para uso no presente documento, a frase "suficiente para" (por exemplo, "condições suficientes para") se refere a tal valor ou condição que tem capacidade para realizar a função ou propriedade para qual um valor ou condição suficiente é expressa. Conforme será apontado abaixo, o valor exato ou condição particular exigida pode variar de uma modalidade a outra, dependendo de variáveis reconhecidas, como os materiais empregados e/ou as condições de processamento.

[0042] Termo "em peso", quando usado em combinação com um componente, exceto onde especificamente mencionado ao contrário, tem por base o peso total da formulação ou composição em que o componente está incluído. Por exemplo, se um componente ou elemento particular em uma composição ou artigo tiver 8% em peso, é entendido que essa porcentagem é em relação a uma porcentagem de composição total de 100%. Em alguns casos, a porcentagem, em peso, de um componente tem por base o peso total da composição "em uma base seca", que indica o peso da composição sem água (por exemplo, menos que cerca de 1%, menos que cerca de 0,5%, menos que cerca de 0,1%, menos que cerca de 0,05% ou cerca de 0% de água em peso, com base no peso total da composição).

[0043] Mediante a revelação de valores numéricos no presente documento, por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, a seguinte sequência tipicamente segue tais valores numéricos: "Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pelo termo "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada". Essa sentença significa que cada um dos números anteriormente mencionados pode ser usado sozinho (por exemplo, 4), pode ser precedido da palavra "cerca de" (por exemplo, cerca de 8), precedido da frase "pelo menos cerca de" (por exemplo, pelo menos cerca de 2), precedido da frase "menos que cerca de" (por exemplo, menos que cerca de 7) ou usado em qualquer combinação com ou sem qualquer uma das palavras ou frases introdutórias para definir uma faixa (por exemplo, 2 a 9, cerca de 1 a 4, 8 a cerca de 9, cerca de 1 a cerca de 10, e assim por diante). Ademais, quando uma faixa é descrita como "cerca de X ou menos", essa frase é igual a uma faixa que é uma combinação de "cerca de X" e "menos que cerca de X" na alternativa. Por exemplo, "cerca de 10 ou menos" é igual a "cerca de 10 ou menor que cerca de 10". Tais descrições de faixa intercambiáveis são contempladas no presente documento. Outros formatos de faixa são revelados no presente documento, mas a diferença em formatos não deveria ser interpretada para implicar que há uma diferença em substância.

[0044] Para uso no presente documento, o termo "biomassa" se refere a uma fonte de energia renovável que compreende, em geral, material biológico à base de carbono derivado de organismos vivos ou recentemente vivos. Em algumas modalidades, a biomassa pode servir como uma matéria- prima e, como tal, os termos podem ser usados de forma intercambiável. As matérias-primas adequadas incluem matéria- prima lignocelulósica, matéria-prima celulósica, matéria- prima hemicelulósica, matérias-primas que contêm amido e similares. A matéria-prima lignocelulósica pode ser a partir de qualquer biomassa lignocelulósica, como plantas (por exemplo, lentilha-de-água, fibras anuais, etc.), árvores (madeira macia, por exemplo, abeto, pinheiro, abeto-branco, etc.; madeira tropical, por exemplo, balsa, iroko, teca, etc.; ou madeira de lei, por exemplo, olmo, carvalho, choupo, pinheiro, álamo, salgueiro, eucalipto, etc.), arbustos, gramíneas (por exemplo, miscanthus, painço amarelo, centeio, caniço-malhado, cana gigante ou sorgo), colheitas de energia dedicadas, resíduos urbanos (por exemplo, resíduos sólidos urbanos) e/ou um subproduto de um produto agrícola (por exemplo, milho, cana de açúcar, beterrabas sacarinas, milheto, uvas, arroz, palha). A biomassa pode ser a partir de uma fonte virgem (por exemplo, uma floresta, bosque ou fazenda) e/ou um subproduto de uma fonte processada (por exemplo, resíduos de corte, casca e/ou serragem a partir de uma fábrica de papel ou serraria, bagaço de cana de açúcar, resíduos culturais do milho, resíduos da indústria de óleo de palma, galhos, folhas, raízes e/ou cânhamo). As matérias- primas adequadas podem incluir também as partes constituintes de qualquer uma das matérias-primas mencionadas anteriormente, incluindo, sem limitação, lignina, sacarídeos C6 (incluindo celulose, oligossacarídeos C6 e monossacarídeos C6), sacarídeos C5 (incluindo hemicelulose, oligossacarídeos C5 e monossacarídeos C5) e mistura dos mesmos. As matérias- primas adequadas podem incluir também biomassa fracionada, em que pelo menos uma porção dos componentes originais foi removida (por exemplo, biomassa fracionada em que pelo menos uma porção, parte, a maioria de ou toda a hemicelulose originalmente presente foi removida, por exemplo, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ou 99% em peso da hemicelulose originalmente presente foram removidas (cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada)). As matérias-primas adequadas podem incluir também biomassa não fracionada, em que a pelo menos uma porção, parte, a maioria de ou toda a hemicelulose presente na biomassa não foi removida.

[0045] Para uso no presente documento, "biomassa seca" (ou de modo equivalente "biomassa totalmente seca") se refere à biomassa substancialmente sem qualquer água (isto é, cerca de 0% de teor de umidade), ou com apenas água residual permanecendo (isto é, não mais que cerca de 1%, não mais que cerca de 0,5%, não mais que cerca de 0,1%, não mais que cerca de 0,05% ou não mais que cerca de 0,01% de teor de umidade). Mediante a referência à biomassa seca, a própria biomassa não está necessariamente em um estado totalmente seco, mas propriamente o peso da biomassa seca é expresso como se toda ou substancialmente toda a água fosse removida.

[0046] Para uso no presente documento, "oligossacarídeo" se refere a moléculas de carboidrato ramificado ou linear das mesmas ou diferentes unidades de monossacarídeo unidas por ligações glicosídicas que têm a fórmula geral de Cx(H2O)y. Os oligossacarídeos podem ser considerados como polissacarídeos de cadeias mais curtas, isto é, polissacarídeos que têm simplesmente menos resíduos monoméricos na cadeia polimérica. Quando um oligossacarídeo contém resíduos de monossacarídeo C6, a fórmula geral pode ser representada como (C6H10O5)n, em que n é de cerca de 2 a cerca de 9 (isto é, o número de monômeros de hexose no oligossacarídeo). Para uso no presente documento, um oligômero (por exemplo, celo-oligossacarídeo) tem um DP de 2 a cerca de 9, enquanto que um polímero (por exemplo, celulose) tem um DP de pelo menos cerca de 10.

[0047] Para uso no presente documento, "monossacarídeo" se refere a qualquer um dentre a classe de açúcares que não podem ser hidrolisados para gerar um açúcar mais simples. Os monossacarídeos são tipicamente açúcares C5 (por exemplo, xilose) e C6 (por exemplo, glicose), mas podem incluir também monossacarídeos que têm outros números de carbono, como C3, C4, C7, C8 e assim por diante. Expresso de outra forma, os monossacarídeos são os blocos de construção mais simples de oligossacarídeos e polissacarídeos.

[0048] Para uso no presente documento, "contínuo" indica um processo que é ininterrupto em sua duração, ou ininterrupto, pausado ou suspenso apenas momentaneamente em relação à duração do processo. O tratamento de biomassa é "contínuo" quando a biomassa é alimentada em um aparelho sem interrupção ou sem uma interrupção substancial, ou o processamento da dita biomassa não é feito em um processo em batelada.

[0049] Para uso no presente documento, os termos "celulose microcristalina" e "MCC" são usados de forma intercambiável e se referem à celulose purificada, parcialmente despolimerizada preparada por meio da hidrólise de fibras de celulose. A fibra de celulose compreende tipicamente microfibras de celulose que compreendem regiões amorfas, paracristalinas e cristalinas. O processo de hidrólise remove grandemente a fração amorfa, destruindo a morfologia similar a fibra da celulose e formando os microcristais de celulose que contêm regiões completa ou predominantemente cristalinas. Em algumas modalidades, a celulose microcristalina pode ser distinguida pelo teor substancialmente baixo de impurezas inorgânicas. MCC comercialmente disponível inclui, mas não se limita a, produtos AVICEL® disponíveis junto à FMC BioPolymer.

[0050] Para uso no presente documento, o termo "nanocelulose" se refere a um material celulósico que tem pelo menos uma dimensão na faixa de nanômetro. A nanocelulose pode compreender fibrilas de celulose que têm uma alta razão de aspecto. A nanocelulose pode exibir características pseudoplásticas quando incorporada em um fluido. Um fluido que contém nanocelulose pode exibir propriedades de certos géis ou fluidos que são viscosos sob condições normais e desenvolvem um módulo de alto armazenamento em repouso. As fibrilas de nanocelulose pode exibir área de superfície suficientemente alta e capacidade de ligação.

[0051] Para uso no presente documento, o termo "substancialmente livre de" se refere a uma composição que tem menos que cerca de 1% em peso, por exemplo, menos que cerca de 0,5% em peso, menos que cerca de 0,1% em peso, menos que cerca de 0,05% em peso, ou menos que cerca de 0,01% em peso do material mencionado, com base no peso total da composição.

[0052] Para uso no presente documento, o termo "substancialmente", quando usado em referência a uma composição, se refere a pelo menos cerca de 60% em peso, por exemplo, pelo menos cerca de 65%, pelo menos cerca de 70%, pelo menos cerca de 75%, pelo menos cerca de 80%, pelo menos cerca de 85%, pelo menos cerca de 90%, pelo menos cerca de 91%, pelo menos cerca de 92%, pelo menos cerca de 93%, pelo menos cerca de 94%, pelo menos cerca de 95%, pelo menos cerca de 96%, pelo menos cerca de 97%, pelo menos cerca de 98%, pelo menos cerca de 99% ou cerca de 100% em peso, com base no peso total da composição, de um componente ou recurso especificado.

[0053] Todos os pesos moleculares e outros valores associados aos pesos moleculares (por exemplo, índice de polidispersão, etc.) revelados no presente documento são medidos por GPC após a preparação da amostra para a medição com o uso da "primeira condição", conforme descrito em outro lugar no presente documento, exceto onde especificamente indicado em contrário ou contradito pelo contexto. Quando se emprega a primeira condição para preparar amostras para a medição por GPC, antes da primeira condição, a amostra é primeiramente submetida a pelo menos uma separação por gravidade (uma ou mais dentre centrifugação, hidrociclone, etc.) para obter uma porção celulósica fracionada que é enriquecida em celulose em comparação com a amostra antes do uso da separação por gravidade. A separação por gravidade, para uso no presente documento, não inclui o simples assentamento com o uso de gravidade natural, mas propriamente é uma separação por gravidade induzida (por exemplo, centrifugação, hidrociclone, etc.).

[0054] Um fluido supercrítico é um fluido a uma temperatura acima de sua temperatura crítica e em uma pressão acima de sua pressão crítica. Um fluido supercrítico existe em ou acima de seu "ponto crítico", o ponto de temperatura e pressão mais alta na qual as fases de líquido e vapor (gás) podem existir em equilíbrio uma com a outra. Em ou acima da pressão crítica e temperatura crítica, a distinção entre as fases líquida e gasosa desaparece. Um fluido supercrítico possui aproximadamente as propriedades de penetração de um gás simultaneamente com as propriedades de solvente de um líquido. Consequentemente, a extração de fluido supercrítico tem o benefício de alta penetrabilidade e boa solvatação.

[0055] As temperaturas e pressões críticas relatadas incluem: para água pura, uma temperatura crítica de cerca de 374,2 °C, e uma pressão crítica de cerca de 22.100 KPa (221 bar); para dióxido de carbono, uma temperatura crítica de cerca de 31 °C e uma pressão crítica de cerca de 72,9 atmosferas (cerca de 7.391,18 KPa (1.072 psig)). A água quase crítica tem uma temperatura em ou acima de cerca de 300 °C e abaixo da temperatura crítica da água (374,2 °C), e uma pressão alta o suficiente para assegurar que todo o fluido fique na fase líquida. A água subcrítica tem uma temperature de menos que cerca de 300 °C e uma pressão alta o suficiente para assegurar que todo o fluido fique na fase líquida. A temperatura de água subcrítica pode ser maior que cerca de 250 °C e menor que cerca de 300 °C, e em muitos casos, a água subcrítica tem uma temperatura entre cerca de 250 °C e cerca de 280 °C. O termo "água comprimida quente" é definido no presente documento como água quase crítica ou subcrítica, ou em qualquer temperatura de pelo menos cerca de 50 °C (de preferência, pelo menos cerca de 100 °C, pelo menos cerca de 150 °C, pelo menos cerca de 200 °C, pelo menos cerca de 250 °C, pelo menos cerca de 300 °C ou pelo menos cerca de 350 °C) mas menos que supercrítica (por exemplo, menos que cerca de 374 °C), e em pressões de modo que a água (por exemplo, toda a água) fique em um estado líquido.

[0056] Para uso no presente documento, um fluido que é "supercrítico" (por exemplo, água supercrítica, CO2 supercrítico, etc.) indica um fluido que ser supercrítico se estiver presente na forma pura sob um determinado conjunto de condições de temperatura e pressão. Por exemplo, "água supercrítica" indica água presente a uma temperatura de pelo menos cerca de 374,2 °C e uma pressão de pelo menos cerca de 22.100 KPa (221 bar), se a água for água pura ou se estiver presente como uma mistura (por exemplo, água e etanol, água e CO2, etc.). Dessa forma, por exemplo, "uma mistura de água subcrítica e dióxido de carbono supercrítico" indica uma mistura de água e dióxido de carbono a uma temperatura e pressão acima daquela do ponto crítico para dióxido de carbono, mas abaixo do ponto crítico para água, independentemente da possibilidade de qualquer fase supercrítica conter água e independentemente da possibilidade de a fase de água conter qualquer dióxido de carbono. Por exemplo, uma mistura de água subcrítica e CO2 supercrítico pode ter uma temperatura de cerca de 250 °C a cerca de 280 °C e uma pressão de pelo menos cerca de 22.500 KPa (225 bar).

[0057] Para uso no presente documento, os termos "distribuição de massa molar", "MMD" e "distribuição de peso molecular" são usados de forma intercambiável e descrevem a relação entre o número de moles de cada espécie de polímero ou um número de cadeias poliméricas (Ni), e a massa molar (Mi) daquela espécie ou cadeia polimérica. A distribuição de massa molar de um polímero pode ser modificada por meio de fracionamento de polímero. Os valores médios diferentes podem ser definidos dependendo do método estatístico que é aplicado e são descritos no presente documento.

[0058] Para uso no presente documento, o termo "peso molecular médio numérico" (Mn ou -ín) se refere ao peso molecular médio estatístico de todas as cadeias poliméricas na amostra e é definido pela fórmula:

[0059] em que Mi é o peso molecular de uma cadeia e Ni é o número de cadeias daquele peso molecular. Mn pode ser determinado para polímeros, por exemplo, polímeros de policarbonato, por meio de métodos bem conhecidos por um elemento versado na técnica com o uso de padrões de peso molecular, por exemplo, padrões de policarbonato ou padrões de poliestireno, de preferência, padrões de peso molecular certificados ou rastreáveis.

[0060] Para uso no presente documento, o termo "peso molecular ponderai médio" (Mw ou ■■íw) é definido pela fórmula:

[0061] em que Mi é o peso molecular de uma cadeia e Ni é o número de cadeias daquele peso molecular. Em comparação com Mn, Mw leva em conta o peso molecular de uma determinada cadeia na determinação de contribuições para a média ponderal molecular. Dessa forma, quanto maior o peso molecular de uma determinada cadeia, mais a cadeia contribui para o Mw. Mw pode ser determinado para polímeros, por exemplo, polímeros de policarbonato, por meio de métodos bem conhecidos por um elemento versado na técnica com o uso de padrões de peso molecular, por exemplo, padrões de policarbonato, padrões de poliestireno ou poli(metil metacrilato), de preferência, padrões de peso molecular certificados ou rastreáveis.

[0062] Para uso no presente documento, o termo "massa molar média de viscosidade" (Mv ou -ív) é definida pela fórmula:

[0063] em que Mi é o peso molecular de uma cadeia, Ni é o número de cadeias daquele peso molecular e a é o coeficiente de Mark-Houwink-Sakurada. Em uma modalidade, quando a é igual a 1 (conforme observado para certas cadeias altamente extensas ou inerentemente rígidas), então, Mv = Mw. O peso molar médio de viscosidade Mv depende da distribuição de peso molar médio completa de uma resina. Para uma resina distribuída normalmente, Mv se inclui entre os pesos molares médios ponderais e numéricos. Pode ser medido a partir das viscosidades de uma série de soluções de polímero muito diluídas. Mais comumente, é estimado a partir de distribuições de peso de massa molar obtidas a partir da cromatografia de exclusão de tamanho.

[0064] Para uso no presente documento, o termo "massa molar média Z" (Mz ou ’íz) é definido pela fórmula:

[0065] em que Mi é o peso molecular de uma cadeia e Ni é o número de cadeia daquele peso molecular. Mz pode ser determinado por técnicas de ultracentrifugação, dispersão de luz laser estática ou cromatografia de exclusão de tamanho.

[0066] Para uso no presente documento, o termo "massa molar de pico" (Mp ou -íp) é definida como um peso molecular do pico mais elevado em cromatografia de exclusão de tamanho. Mp é cotado para polímeros com distribuição muito estreita, como padrões de polímero usados em calibrações.

[0067] Para uso no presente documento, o termo "índice de polidispersão" (PDI) é definido pela fórmula:

[0068] O PDI tem um valor igual ou maior que 1. À medida que as cadeias de polímero se aproximam do comprimento de cadeia uniforme, o PDI se aproxima de unidade.

[0069] Para uso no presente documento, o termo "grau de polimerização" (DP) é definido como o número de unidades monoméricas em uma macromolécula ou polímero ou oligômero. Por exemplo e sem limitação, o grau médio numérico de polimerização é dado por:

[0070] em que Mn é o peso molecular médio numérico e M0 é o peso molecular da unidade monomérica.

[0071] Para uso no presente documento, o termo "produtos de degradação" inclui, sem limitação, furfural, hidroximetil furfural (HMF), glicoaldeído, gliceraldeídos, ácido fórmico, ácido levulínico, ácido lático, pirubaldeído, dihidroxiacetona, formaldeído, ácido glucorínico, furano ou quaisquer combinações dos mesmos.

[0072] Para uso no presente documento, o termo "lignina" se refere a um constituinte com base fenólica das paredes celulares da planta. Dependendo da espécie, a lignina pode ser sintetizada com o uso de até três monômeros de fenil propano diferentes em uma via biossintética: unidades de álcool coniferílico, álcool siringílico e álcool coumarílico:

álcool p- álcool coniferílico álcool sinapílico coumarílico

[0073] A estrutura de lignina pode compreender vários padrões de ligação possíveis entre unidades individuais.

[0074] Para uso no presente documento, o termo "celulose do tipo I não convertida" se refere a uma celulose do tipo I que não foi convertida em uma celulose do tipo II quando uma matéria-prima, conforme definido no presente documento, é colocado em contato com um fluido que compreende água, em que a água é subcrítica, quase crítica ou supercrítica.

[0075] Para uso no presente documento, o termo "solvente inorgânico" se refere a um solvente que não contém carbono, a não ser as exceções observadas abaixo. Em uma modalidade, um solvente inorgânico pode compreender ou consistir em água. Em uma outra modalidade, um solvente inorgânico pode compreender solventes não aquosos. Por exemplo e sem limitação, um solvente não aquoso inorgânico pode incluir amônia, dióxido de enxofre, cloreto de sulfurila, fluoreto de sulfurila, cloreto de fosforila, tetróxido de dinitrogênio, tricloreto de antimônio, pentafluoreto de bromo, ácido sulfúrico, ácido nítrico, tribrometo de fósforo, fluoreto de hidrogênio, dióxido de carbono supercrítico, dióxido de carbono, dissulfeto de carbono, diversos sais fundidos e similares. Embora o dióxido de carbono supercrítico, dióxido de carvão, dissulfeto de carbono contenham carbono, para os propósitos da revelação são considerados solventes inorgânicos.

[0076] Para uso no presente documento, o termo "espécie insolúvel" se refere a qualquer espécie presente em uma composição que não pode ser dissolvida em um solvente de referência ou que precipita quando imersa no solvente de referência. O solvente de referência pode incluir, porém sem limitação, um solvente orgânico, solvente inorgânico, solução aquosa, água, ácido inorgânico, base inorgânica, ácido orgânico, base orgânica, solvente polar, solvente não polar, solvente prótico, solvente aprótico, líquidos iônicos e similares. Em certas modalidades, as espécies descritas no presente documento não podem ser dissolvidas quando imersas em um solvente sob certas condições especiais, em que as condições especiais incluem, mas não se limitam a, aumento em uma temperatura, diminuição em uma temperatura, aumento em uma pressão, diminuição em uma pressão, mistura mecânica, mistura assistida por ultrassom e similares. Por exemplo e sem limitação, as espécies insolúveis compreendem espécies que não se dissolvem na água (em que a água é o solvente de referência), metanol (em que metanol é o solvente de referência), uma solução de 8% em peso de LiCl em N,N- Dimetilacetamida (DMAc) (em que a solução de 8% em peso de LiCl em DMAc é o solvente de referência), dioxano (quando dioxano é o solvente de referência) e/ou uma mistura de dioxano e água (quando a mistura de dioxano e água é o solvente de referência). Tipicamente, a solubilidade é determinada em condições ambientes (isto é, temperatura ambiente e a 101,32 KPa (1 atm)).

[0077] Para uso no presente documento, a cromatografia de exclusão por tamanho (SEC) e cromatografia de permeação em gel (GPC) são usadas de forma intercambiável no presente documento e se referem a métodos de separação por cromatografia em que as moléculas em solução são separadas por seu tamanho. A separação é alcançada pela exclusão diferencial das moléculas de amostra à medida que passam através de um leito de partículas porosas, conhecido como uma coluna de separação. SEC pode ser usada para determinar uma distribuição de massa molar substancialmente precisa de moléculas de polímero. Por exemplo, a fração líquida (um eluente) que passa através da coluna é coletada em volumes constantes. À medida que o polímero elui através da coluna, as moléculas que são grandes demais para penetrarem os poros da coluna são excluídas do volume de poro de compactação e eluem em tempos de retenção mais precoces, enquanto que as moléculas menores penetram nos poros da coluna e eluem em um tempo posterior. A concentração de polímeros eluídos pode ser medida por técnicas espectroscópicas, como, por exemplo, índice de refração (RI) e ultravioleta (UV). O fluxo eluente pode também ser analisado continuamente com RI, dispersão de luz laser de ângulo baixo (LALLS), dispersão de luz laser de múltiplos ângulos (MALLS), UV e/ou medições de viscosidade. Tipicamente, as informações de GPC/SEC relatadas no presente documento são medidas para pico ou picos inteiros pertencentes a um composto eluído, mesmo que tal composto esteja sob a forma de um multipleto (por exemplo, dupleto).Entretanto, em alguns casos, pode fazer mais sentido empregar apenas o pico "principal" e não a "cauda" mediante a análise um traço de GPC para gerar resultados mais precisos. Como tal, os parâmetros relatados no presente documento para GPC/SEC, por exemplo, grau de polimerização (DP), peso molecular (por exemplo, Mw, Mn, etc.), etc., podem pertencer ao pico ou picos inteiros para o composto, ou podem pertencer apenas ao pico principal, conforme será evidente a partir do contexto.

[0078] Qualquer propriedade revelada no presente documento para qualquer material ou composto (por exemplo, produto de celulose), por exemplo, o grau de polimerização (DP), peso molecular (por exemplo, Mw, Mn, etc.), índice de polidispersão, constantes de Mark-Houwink (a e K), teor de grupo carbonila, etc., pode se aplicar a materiais derivados de biomassa cominuída, biomassa explodida a vapor digerida ou ambas, conforme será evidente a partir do contexto.

[0079] Para uso no presente documento, o termo "arrefecimento brusco" se refere a um processo que causa uma alteração na condição que, por exemplo, causa uma rápida diminuição em taxa de reação (por exemplo, taxa de hidrólise), como por diminuição de temperatura rápida, diminuição de pressão rápida ou diminuição rápida tanto em temperatura como em pressão.

[0080] Todas as pressões reveladas no presente documento são pressões manométricas, exceto onde claramente contradito pelo contexto.

[0081] Para uso no presente documento, o termo "excipiente" se refere a qualquer constituinte de um produto medicinal além da substância ativa e do material para embalagem. Em uma modalidade, o excipiente pode representar uma substância inativa formulada ao lado de um "ingrediente farmacêutico ativo" (API) de uma formulação farmacêutica. Em uma outra modalidade, o excipiente pode servir diversos propósitos de intensificação terapêutica, como e sem limitação, facilitando a solubilidade ou absorção do fármaco ou outras considerações farmacocinéticas. Em uma modalidade adicional, excipientes podem também ser usados para aperfeiçoar a fluidez de pó durante uma formação de comprimido, e para ajudar a impedir a desnaturação do API durante o tempo de armazenamento esperado. Conforme um elemento versado na técnica iria observar prontamente, a seleção de excipientes pode depender de diversos fatores, incluindo, por exemplo e sem limitação, o API específico, a aplicação específica, a via de administração de produto medicinal e/ou a dosagem.

[0082] Para uso no presente documento, o termo "automontado" se refere a um processo em que os componentes de sistema existentes se montam espontaneamente através de interações locais para formar uma estrutura, padrão específico ou uma unidade funcional maior. Tipicamente, a automontagem ocorre sem direção externa.

[0083] Para uso no presente documento, o termo "perda por dessecação" (LOD) se refere a um método projetado para medir a quantidade de água e/ou matéria volátil em uma amostra, quando a amostra é seca sob condições especificadas. Os procedimentos LOD são bem conhecidos na técnica.

[0084] Para uso no presente documento, o termo "partículas secas" se refere a partículas que foram substancialmente secas por meio de qualquer método de secagem adequado conhecido por um elemento versado na técnica, e as partículas secas contêm, tipicamente, menos que cerca de 1% em peso, por exemplo, menos que cerca de 0,5% em peso, menos que cerca de 0,1% em peso, menos que cerca de 0,05% em peso,ou menos que cerca de 0,01% em peso de umidade, com base no peso total da composição. Para uso no presente documento, a separação de forma simples de sólidos e líquidos, por exemplo, por meio de filtração ou outras tais técnicas, às vezes chamada de "remoção de água" na técnica, não resulta em "partículas secas", conforme definido no presente documento.

[0085] Para uso no presente documento, o termo "partículas não secas" se refere a partículas que não foram secas por meio de uma técnica adequada. As partículas não secas contêm mais de cerca de 1% em peso, por exemplo, mais de cerca de 5% em peso, mais de cerca de 25% em peso, mais de cerca de 50% em peso ou mais de cerca de 100% em peso de umidade, ou estão presentes como uma suspensão em qualquer meio líquido.

[0086] Para uso no presente documento, o termo "agente esferonizador" se refere a um material usado para facilitar a produção de esferoides de esfericidade e tamanho uniforme.

[0087] Para uso no presente documento, o termo "compressibilidade" se refere a uma força de compressão definida exigida para alcançar uma determinada dureza de um comprimido, por exemplo.

[0088] Para uso no presente documento, o termo "capacidade de transporte" se refere ao desempenho de uma substância, tipicamente um excipiente, em permitir que uma composição seja formada em um comprimido com dureza e/ou friabilidade satisfatória. Conforme um elemento versado na técnica iria observar prontamente, quanto mais substância farmacêutica puder ser adicionada ao excipiente, ou alternativamente, quanto menos excipiente for necessário, melhor a capacidade de transporte do excipiente. O produto de celulose pode ser empregado em uma formulação farmacêutica e formado em um comprimido que exibe dureza e/ou friabilidade adequada.

[0089] Uso de valores numéricos nos diversos valores quantitativos especificados neste pedido, exceto onde expressamente indicado em contrário, são mencionados como aproximações, como se os valores mínimos e máximos dentro das faixas mencionadas fossem ambos precedidos pela palavra "cerca de". Dessa maneira, podem ser usadas ligeiras variações de um valor mencionado para alcançar substancialmente os mesmos resultados que o valor mencionado. Além disso, a revelação de faixas é destinada como uma faixa contínua que incluir cada valor entre os valores mínimos e máximos citados, bem como quaisquer faixas que podem ser formadas por tais valores. Também é revelada no presente documento toda e qualquer razão (e faixas de qualquer tal razão) que pode ser formada mediante a divisão de um valor numérico citado em qualquer outro valor numérico citado. Consequentemente, o elemento versado na técnica irá observar que muitas tais razões, faixas e faixas de razões podem ser derivadas de maneira inequívoca dos valores numéricos apresentados no presente documento e, em todos os casos, tais razões, faixas e faixas de razões representam diversas modalidades da presente invenção.

[0090] Em algumas modalidades, a presente invenção se refere a uma composição que compreende um produto de celulose. Em algumas modalidades, a composição compreende um produto de celulose em uma quantidade de pelo menos cerca de 45% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca, e a quantidade máxima do produto de celulose não é particularmente limitada. Em uma outra modalidade, a composição compreende um produto de celulose em uma quantidade de menos que cerca de 100% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca, e a quantidade mínima do produto de celulose não é particularmente limitada. Por exemplo, a composição pode compreender um produto de celulose em uma quantidade de 44%, 45% 46%, 48%, 50%, 52%, 54%, 56%, 58%, 60%, 62%, 64%, 66%, 68%, 70%, 72%, 74%, 76%, 78%, 80%, 82%, 84%, 86%, 88%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% ou 100%. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo e sem limitação, a quantidade do produto de celulose na composição pode ser de pelo menos cerca de 45% em peso, cerca de 45% em peso a cerca de 100% em peso ou pelo menos cerca de 100%, em peso com base no peso total da composição em uma base seca.

[0091] Em uma modalidade, e conforma prontamente observado por um elemento versado na técnica, o produto de celulose pode compreender várias estruturas cristalinas. A celulose natural, conhecida como uma celulose do tipo I, pode compreender estruturas Ia e Ip. A quantidade de estruturas Ia e Ip depende do tipo da celulose natural. Por exemplo e sem limitação, a celulose produzida por bactérias e algas pode ser enriquecida em Ia, enquanto que a celulose de plantas consiste principalmente em Ip. A celulose do tipo I pode ser convertida em uma forma cristalina estável de celulose conhecida como uma celulose do tipo II. A conversão da celulose do tipo I na celulose do tipo II pode ser alcançada por diferentes vias, por exemplo e sem limitação, por meio de mercerização (tratamento alcalino), regeneração (solubilização seguida de recristalização), água subcrítica e supercrítica, moagem de esferas de celulose na presença de água e similares. A conversão pode ser irreversível, sugerindo que a celulose do tipo I é metaestável e a cellulose do tipo II é estável. Em uma outra modalidade, os tipos adicionais da celulose podem estar incluídos. Por exemplo, e sem limitação, uma celulose do tipo III e uma celulose do tipo IV podem ser produzidas por meio de diversos tratamentos químicos, como tratamento com amônia líquida ou certas amidas, como etileno diamina, ou tratamento por alta temperatura em glicerol.

[0092] A celulose do tipo I e a celulose do tipo II podem estar presentes em qualquer quantidade no produto de celulose. Em uma modalidade, o produto de celulose compreende celulose do tipo I e celulose do tipo II. Em algumas modalidades, o produto de celulose não contém celulose do tipo II ou substancialmente nenhuma celulose do tipo II. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende celulose do tipo II e celulose do tipo I não convertida. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende celulose do tipo I não convertida e nenhuma celulose do tipo II ou substancialmente nenhuma celulose do tipo II. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende, adicionalmente, celo-oligossacarídeos. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende, adicionalmente, lignina. Deve-se compreender que cada respectivo componente presente no produto de celulose pode estar presente em qualquer quantidade em relação à porcentagem de peso total do produto de celulose. Por exemplo e sem limitação, o produto de celulose pode compreender celulose do tipo I ou celulose do tipo II em qualquer quantidade. As quantidades descritas no presente documento podem se aplicar à quantidade de celulose do tipo I no produto de celulose, à quantidade de celulose do tipo II no produto de celulose ou à quantidade combinada de celulose do tipo I e celulose do tipo II no produto de celulose, conforme será evidente pelo contexto. Por exemplo, a quantidade de celulose do tipo I e/ou do tipo II no produto de celulose pode ser de 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% ou 100% em peso. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a celulose do tipo I e/ou do tipo II pode estar presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 35% em peso, cerca de 15% em peso a cerca de 70% em peso ou menos que cerca de 80% em peso.

[0093] Em algumas modalidades, pode existir uma celulose do tipo III e/ou uma celulose do tipo IV presente no produto de celulose. As faixas numéricas de porcentagem em peso reveladas no presente documento para a celulose do tipo I e/ou celulose do tipo II podem ser usadas para descrever a quantidade de qualquer um dentre esses tipos de celulose adicionais, se estiver presente, sozinhos ou em combinação um com o outro, conforme será evidente pelo contexto, e os valores de porcentagem em peso são com base no peso total do produto de celulose (isto é, o peso total de todos os tipos de celulose, incluindo amorfos, se estiver presente, que constituem o produto de celulose).

[0094] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode compreender celulose que tem um peso molecular pondera l médio (Mw em g/mol) de 2.200, 2.400, 2.600, 2.800, 3. 000, 3.200, 3.400, 3.500, 3.600, 3.800, 4 .000, 4.200, 4. 400, 4.500, 4.600, 4.800, 5.000, 5.200, 5 .400, 5.500, 5. 600, 5.800, 6.000, 6.200, 6.400, 6.500, 6 .600, 6.800, 7. 000, 7.200, 7.400, 7.500, 7.600, 7.800, 8 .000, 8.500, 9. 000, 9.500, 1 0.000, 10.500, 11.000, 11.500, 12 .000, 12.500, 13 .000, 13.500 , 14.000, 14.500, 15.000, 15. 500, 16.000, 16 .500, 17.000 , 17.500, 18.000, 18.500, 19. 000, 19.500, 20 .000, 20.500 , 21.000, 21.500, 22.000, 22. 500, 23.000, 23 .500, 24.000 , 24.500 ou 25.000. Cada um dos numerous mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o Mw do produto de celulose pode ser de pelo menos cerca de 14.000 g/mol, cerca de 12.000 g/mol a cerca de 15.500 g/mol, cerca de 3.000 g/mol a cerca de 12.000 g/mol, cerca de 20.000 g/mol a cerca de 23.500 g/mol, ou menor que cerca de 13.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[0095] Produto de celulose pode ter qualquer Mn adequado. Por exemplo, o Mn (g/mol) pode ser de 2.000, 2.500, 3.000, 3.500, 4.000, 4.500, 5.000, 5.500, 6.000, 6.500, 7.000, 7.500, 8.000, 8.500, 9.000, 9.500, 10.000, 10.500 ou 11.000. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[0096] Produto de celulose pode ter qualquer Mz adequado. Por exemplo, o Mz (g/mol) pode ser de 5.000, 5.500, 6.000, 6 .500, 7. 000, 7.500, 8.000, 8.500 , 9.000, 9.500, 10.000, 10.500, 11.000, 11.500, 12.000, 12.500, 13.000, 13.500, 14.000, 14.500, 15.000, 16.000, 17.000, 18.000, 19.000, 20.000, 21.000, 22.000, 23.000, 24.000, 25.000, 26.000, 27.000, 28.000, 29.000, 30.000, 40.000, 45.000, 50.000, 55.000, 60.000, 65.000, 70.000, 75.000, 80.000, 85.000, 90.000, 95.000 ou 100.000. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[0097] Produto de celulose pode ter qualquer Mv adequado. Por exemplo, o Mv (g/mol) pode ser de 3.000, 3.500, 4.000, 4.500, 5.000, 5.500, 6.000, 6.500, 7.000, 7.500, 8.000, 8.500, 9.000, 9.500, 10.000, 10.500, 11.000, 11.500, 12.000, 12.500, 13.000, 13.500, 14.000, 14.500, 15.000, 15.500, 16.000, 16.500, 17.000, 17.500, 18.000, 18.500, 19.000, 19.500 ou 20.000. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[0098] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode compreender celulose que tem um grau de polimerização (DP) de 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 44, 45, 46, 48, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195, 200, 205, 210, 215, 220, 225, 230, 235, 240, 245 ou 250. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo e sem limitação, o DP pode ser de pelo menos cerca de 215, pelo menos cerca de 55, cerca de 85 a cerca de 120, cerca de 40 a cerca de 95, cerca de 45 a cerca de 80 ou menor que cerca de 145, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição. DP, para uso no presente documento (às vezes denominado de DPw), é calculado a partir de Mw, com o uso do peso molar de anidroglicose de 162 mol/g.

[0099] Mw, Mn, Mz, Mv e DP relatados no presente documento para o produto de celulose são diferentes daqueles alguns parâmetros medidos para celulose microcristalina (MCC), quando solubilizada para a medição por GPC de acordo com a primeira condição. Consulte, por exemplo, o Exemplo 13. A MCC usada nessa comparação foi celulose microcristalina da Acros Organics, extra pura, com tamanho médio de partícula de 90 μm, produto no 382310010, e essa MCC deveria ser usada para propósitos de comparação, se disponível. Se não disponível, então, uma MCC comparável deveria ser usada para comparação. Consequentemente, em algumas modalidades, o produto de celulose no presente documento tem um Mn que é 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,3, 0,35, 0,4, 0,45, 0,5, 0,55,0,6, 0,65 ou 0,7 vezes o Mn de MCC. Em algumas modalidades, o produto de celulose no presente documento tem um Mw que é 0,04, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1, 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,24, 0,26, 0,28, 0,3, 0,32, 0,34, 0,36, 0,38, 0,4, 0,42, 0,44, 0,46, 0,48 ou 0,5 vezes o Mw de MCC. Em algumas modalidades, o produto de celulose no presente documento tem um Mz que é 0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,12, 0,14, 0,15, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,24, 0,26, 0,28, 0,3, 0,32, 0,34 ou 0,36 vezes o Mz de MCC. Em algumas modalidades, o produto de celulose no presente documento tem DP que é 0,04, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1, 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,24, 0,26, 0,28, 0,3, 0,32, 0,34, 0,36, 0,38, 0,4, 0,42, 0,44, 0,46, 0,48 ou 0,5 vezes o DP de MCC. Em algumas modalidades, o produto de celulose no presente documento tem um Mv que é 0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,12, 0,14, 0,15, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,24, 0,26, 0,28, 0,3, 0,32, 0,34, 0,36, 0,38 ou 0,4 vezes o Mv de MCC. Cada um dos números mencionados anteriormente em relação à comparação entre Mw, Mn, Mz, Mv e DP para MCC e produto de celulose pode ser precedido por "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o produto de celulose tem um Mw que é menor que cerca de 0,5 vezes o Mw de MCC.

[00100] Pproduto de celulose pode ter qualquer raio hidrodinâmico adequado (Rh(w)), calculado a partir de Mw em nm. O Rh(w) pode ser de 1, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4, 4,2, 4,4, 4,6, 4,8, 5, 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6, 6,2, 6,4, 6,6, 6,8, 7, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 10, 10,2, 10,4, 10,6, 10,8, 11, 11,5 ou 12. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00101] Produto de celulose pode ter qualquer constante "a" de Mark-Houwink, um parâmetro que pode ser medido com o uso de procedimentos bem conhecidos na técnica. Consulte, por exemplo, Masuelli, "Mark-Houwink Parameters for Aqueous-Soluble Polymers and Biopolymers at Various Temperatures" Journal of Polymer and Biopolymer Physics Chemistry, 2(2): 37 a 43 (2014), incorporado ao presente documento a título de referência, em sua totalidade. Por exemplo, a constante "a" pode ser de 0,2, 0,25, 0,3, 0,35, 0,4, 0,45, 0,5, 0,55, 0,6, 0,65, 0,7 ou 0,75. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Tipicamente, os valores "a" de 0,5 < a < 0,8 são considerados como tendo cadeias em espiral aleatórias/flexíveis, enquanto que os valores "a" de a < 0,5 são cadeias compactas/esféricas.

[00102] Produto de celulose pode ter qualquer PDI adequado. Por exemplo, o PDI pode ser de 1, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8 ou 4. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00103] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode compreender qualquer proporção adequada de celulose que tem as propriedades reveladas no presente documento. Por exemplo, o produto de celulose pode compreender qualquer proporção adequada de celulose que tem um Mw conforme revelado no presente documento, qualquer proporção adequada de celulose que tem um DP conforme revelado no presente documento, etc. As proporções reveladas no presente documento podem se aplicar a qualquer faixa de Mw revelada no presente documento, qualquer faixa de DP, conforme revelado no presente documento e similares. Por exemplo, o produto de celulose pode compreender 80%, 82%, 84%, 86%, 88%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% ou 100% em peso de celulose que tem uma propriedade especificada no presente documento (por exemplo, Mw, DP, etc.), com base no peso total do produto de celulose em uma base seca. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo e sem limitação, cerca de 100% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol e/ou um grau de polimerização de cerca de 50 a cerca de 155, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi solubilizada de acordo com a primeira condição. Em outras modalidades, pelo menos cerca de 80% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 5.000 g/mol a cerca de 18.000 g/mol e/ou um grau de polimerização de cerca de 30 a cerca de 110, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi solubilizada de acordo com a primeira condição. Em algumas modalidades, menos que cerca de 100% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi solubilizada de acordo com a primeira condição. Em algumas modalidades, cerca de pelo menos cerca de 85% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose tem um grau de polimerização de cerca de 55 a cerca de 150, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi solubilizada de acordo com a primeira condição. Em algumas modalidades, pelo menos cerca de 80% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 10.000 g/mol e/ou um grau de polimerização de cerca de 20 a cerca de 200, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi solubilizada de acordo com a primeira condição.

[00104] Em algumas modalidades, uma porção substancial do produto de celulose pode ser solubilizada quando submetida a uma série de etapas adaptadas a partir do artigo: Dupont, Polymer, "Cellulose in lithium chloride/N,N- dimethylacetamide, optimization of a dissolution method using paper substrates and stability of the solutions", Vol. 44, (2003), 4.117 a 4.126, incorporado ao presente documento a título de referência, em sua totalidade. Para uso no presente documento, a série de etapas que possibilita a solubilização de uma porção substancial do produto de celulose, e também permite a caracterização por GPC, é denominada de a "primeira condição", A primeira condição consiste em ou consiste essencialmente nas seguintes etapas sequenciais: (i) expandir o produto de celulose duas vezes em água DI durante 1 hora cada, sob agitação à temperatura ambiente (filtrar e ressuspender sólidos em água DI fresca após cada expansão), (ii) ativar os sólidos resultantes duas vezes em metanol durante 45 minutos cada, à temperatura ambiente sob agitação (filtrar e ressuspender sólidos em metanol fresco após cada ativação), (iii) ativar os sólidos resultantes em N,N- dimetilacetamida (DMAc) (sem LiCl) de um dia para o outro à temperatura ambiente sob agitação (seguido de filtração de sólidos), (iv) agitar os sólidos resultantes em 8% em peso de LiCl em DMAc durante 24 horas à temperatura ambiente, seguido de (v) submeter a mesma mistura de LiCl/DMAc (sem qualquer filtração) a 2 a 8 °C durante até 3 dias sem agitação. Todas as etapas da primeira condição são realizadas em pressão ambiente. O peso molecular ponderal médio conforme determinado por GPC é tipicamente realizado na celulose que foi solubilizada de acordo com a primeira condição, exceto pelo fato de que a solução final de celulose em 8% em peso de LiCl em DMAc foi diluída a 0,8% em peso de LiCl em DMAc antes da análise com o uso de GPC (consulte, por exemplo, O Exemplo 4). Exceto onde mencionado em contrário, todas as medições de peso molecular e medições associadas (por exemplo, PDI, constantes de Mark-Houwink, etc.) são feitas por GPC com o uso de uma amostra que foi preparada de acordo com a "primeira condição".

[00105] Para uso no presente documento, a "segunda condição" é um procedimento usado para preparar uma amostra de celulose para uma análise por GPC. O procedimento de preparação de amostra é descrito em Rohrling et al., discutido em outro lugar no presente documento. A "segunda condição" tem aspectos da "primeira condição", mas é um pouco diferente pelo fato de que a segunda condição emprega uma técnica de marcação por fluorescência que permite a determinação, por exemplo, de grupos carbonila. Na "segunda condição", uma solução da marcação de fluorescência ([2-(2- amino oxietoxi)etoxi]amida "CCOA") é preparada mediante a dissolução de CCOA em 50 ml de 20 mM de tampão de acetato de zinco, pH 4. Cerca de 20 a 25 mg de amostra de celulose seca são, então, suspensas em 4 ml do tampão de acetato que contém a marcação. A suspensão foi, então, agitada a 40 °C durante 168 h. A suspensão foi, então, filtrada e os sólidos ativados mediante a realização de uma troca de solvente de água para DMAc, seguido de filtração. Os sólidos ativados foram, então, dissolvidos em 2 ml de DMAc/LiCl (9%, p/v) à temperatura ambiente. As soluções foram, então, diluídas a 0,9% (p/v), filtradas através de um filtro de 0,45 μm e, então, analisadas por GPC. O sistema de GPC empregou fluorescência, MALLS e detectores de índice de refração (RI) com quatro colunas seriais. Um dn/dc de 0,140 ml/g foi usado. O eluente foi DMAc/LiCl (0,9%, p/v), fluxo de 1,00 ml/min., quatro colunas em série (gel PL misturado A ALS, 20 μm, 7,5 x 300 mm), detecção de fluorescência (290 nm de excitação, 340 nm de emissão), volume de injeção de 100 μl e tempo de execução de 45 min.

[00106] Conforme um elemento versado na técnica iria observar prontamente, as diferentes fases cristalinas do produto de celulose podem ser analisadas com o uso de difração de raios X (XRD). O padrão específico de XRD de um sólido cristalino reflete a estrutura de cristal. Com o uso de radiação de Cu Kα, o espectro de XRD da celulose do tipo I mostra dois picos em 2θ: um pico primário em torno de 22,5° e um pico secundário em torno de 15,5°. O espectro de XRD da celulose do tipo II mostra um pico primário em 2θ em torno de 19,9° e um pico secundário em torno de 12,1°.

[00107] Em uma modalidade, pelo menos uma porção do produto de celulose exibe um grau de cristalinidade de 70%, 72%, 74%, 76%, 78%, 80%, 82%, 84%, 86%, 88%, 90%, 92%, 94%, 96%, 98%, 99% ou 100%. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a cristalinidade pode ser de cerca de pelo menos 90%, cerca de 86% a cerca de 96% ou menor que cerca de 88%.

[00108] As quantidades relativas de celulose do tipo I, celulose do tipo II e celulose amorfa podem ser medidas com o uso de espectroscopia por RMN de 13C CP-MAS de estado sólido, conforme descrito de forma mais completa nos exemplos no presente documento. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende, consiste em ou consiste essencialmente em celulose que tem uma estrutura do tipo I, uma estrutura do tipo II, uma estrutura amorfa ou qualquer combinação das mesmas. Em outras palavras, a celulose no produto de celulose pode ser celulose do tipo I, celulose do tipo II, celulose amorfa ou qualquer combinação das mesmas. Em algumas modalidades, a razão entre celulose do tipo I e celulose do tipo II no produto de celulose, em uma base de peso seco, é de cerca de 0,5:9,5, 1:9, 1,5:9,5, 2:8, 2,5:7,5, 3:7, 3,5:6,5, 4:6, 4,5:5,5, 5:5, 5,5:4,5, 6:4, 6,5:3,5, 7:3, 7,5:2,5, 8:2, 8,5:1,5, 9:1 ou 9,5:0,5. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende celulose, em que a celulose é pelo menos 99% em peso de celulose do tipo II em uma base seca.

[00109] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode compreender celulose do tipo I e do tipo II que tem qualquer uma das razões no presente documento, e o produto de celulose pode compreender, adicionalmente, celulose amorfa. A razão entre celulose amorfa e a quantidade total de celulose do tipo I e tipo II, em uma base de peso seco, pode ser de 0,5:9,5, 1:9, 1,5:9,5, 2:8, 2,5:7,5, 3:7, 3,5:6,5, 4:6, 4,5:5,5, 5:5, 5,5:4,5, 6:4, 6,5:3,5, 7:3, 7,5:2,5, 8:2, 8,5:1,5, 9:1 ou 9,5:0,5. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00110] Em uma modalidade, pelo menos uma porção do produto de celulose está presente sob uma forma de celulose microcristalina, nanocelulose, celulose amorfa ou uma combinação das mesmas. Em uma outra modalidade, o produto de celulose está substancialmente presente em uma forma de nanocelulose. Em uma modalidade adicional, o produto de celulose está substancialmente presente em uma forma de celulose microcristalina. Em uma outra modalidade, o produto de celulose é substancialmente em uma forma de celulose amorfa. Em algumas modalidades, o produto de celulose pode compreender, adicionalmente, hastes automontadas de celulose. Em outras modalidades, o produto de celulose pode estar presente em qualquer forma e/ou formato, incluindo, porém sem limitação, esférico, triangular, romboide, retangular, irregular ou combinações dos mesmos.

[00111] Em uma modalidade, o produto de celulose é distinguido por um tamanho médio de partícula. Conforme definido no presente documento, o tamanho médio de partícula se refere ao diâmetro médio da esfera menor que pode abranger a partícula. O tamanho médio de partícula pode ser medido por meio de qualquer método conhecido por um elemento versado na técnica, incluindo uma técnica de dispersão de luz (por exemplo, dispersão de luz dinâmica). O produto de celulose pode ter um tamanho médio de partícula (nm) de 10, 15, 20,25, 30, 35 , 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125 , 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185 , 190, 195, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 , 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410 , 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490 ou 500 . C ada um d os númer os mencion ados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o tamanho médio de partícula pode ser de pelo menos cerca de 10 nm, cerca de 95 nm a cerca de 350 nm ou menor que cerca de 500 nm.

[00112] Em certas modalidades, o produto de celulose está presente em uma forma particulada. As formas particuladas do produto de celulose podem ter quaisquer características de distribuição de tamanho de partícula desejadas. Em uma modalidade, a distribuição de tamanho de partícula para o produto de celulose é determinada para o produto de celulose que está substancialmente seco ou que está substancialmente não seco, conforme será evidente a partir do contexto. A distribuição de tamanho de partícula exemplificadora pode incluir valores predeterminados de D(n), em que (n) representa uma porcentagem de massa, como 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ou 100. O valor de D(n) representa, assim, o tamanho de partícula no qual (n) porcentagem da massa é mais fina. Por exemplo, a quantidade D(100) representa o tamanho de partícula no qual 100% da massa é mais fina. A quantidade D(90) representa o tamanho de partícula no qual 90% da massa é mais fina. A quantidade D(50) é o tamanho de partícula mediano de uma massa para qual 50% da massa é mais fina. A quantidade D(25) representa o tamanho de partícula no qual 25% da massa é mais fina. A quantidade D(10) representa o tamanho de partícula no qual 10% da massa é mais fina. Esses tamanhos de partícula podem se aplicar a partículas secas ou não secas.

[00113] Em modalidades exemplificadoras e não limitadoras, o produto de celulose tem uma distribuição de tamanho de partícula com um D10 (μm) de 0,4, 0,5, 0,6, 0,7,0,8, 0,9, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 ou 35. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o D10 pode ser de pelo menos cerca de 0,4 μm, cerca de 11 μm a cerca de 29 μm ou menor que cerca de 20 μm.

[00114] Em algumas modalidades, o produto de celulose tem uma distribuição de tamanho de partícula com um D50 (μm) de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195 ou 200. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o D50 pode ser de pelo menos cerca de 15 μm, cerca de 25 μm a cerca de 200 μm ou menor que cerca de 155 μm.

[00115] Em algumas modalidades, o produto de celulose tem uma distribuição de tamanho de partícula com um D90 (μm) de 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200, 220, 240, 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380, 400, 420, 440, 460, 480, 500, 520, 540, 560, 580 ou 600. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o D90 pode ser de pelo menos cerca de 340 μm, cerca de 80 μm a cerca de 380 μm ou menor que cerca de 400 μm.

[00116] Em algumas modalidades, o produto de celulose revelado no presente documento pode ter um teor de umidade (%) de 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4, 4,2, 4,4, 4,6, 4,8, 5, 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6, 6,2, 6,4, 6,6, 6,8, 7, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 9, 9,2, 9,4, 9,6, 9,8 ou 10. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos numerous mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Em certas modalidades, o produto de celulose tem um teor de umidade de pelo menos cerca de 1,2%, cerca de 0,8% a cerca de 2,9% ou menor que cerca de 4,6%. Em algumas modalidades, o produto de celulose tem um teor de umidade de cerca de 6,5% a cerca de 8%. Em outras modalidades, o produto de celulose tem um teor de umidade menor que cerca de 5%. Em algumas modalidades, a compactabilidade de produto de celulose pode ser afetada por um teor de umidade. Os métodos de teste de acordo com USP <921> podem ser usados para as determinações de teor de umidade, aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade.

[00117] Em certas modalidades, o produto de celulose revelado no presente documento pode exibir qualquer densidade por volume solto (LBD) adequada. LBD é uma propriedade comum para produtos secos e é uma medição da densidade de produto de celulose seco. A LBD é o peso do produto de celulose em relação ao volume do produto de celulose, sem qualquer compactação substancial. Os métodos de teste de acordo com USP <616> podem ser usados para as determinações de densidade por volume solto, aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade. O produto de celulose pode ter uma LBD (g/ml) de 0,15, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,24, 0,26, 0,28, 0,3, 0,32, 0,34, 0,36, 0,38, 0,4, 0,42, 0,44, 0,46, 0,48 ou 0,5. Cada um dos numerous mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o produto de celulose tem uma LBD de pelo menos 0,16 g/ml, cerca de 0,24 g/ml a cerca de 0,48 g/ml ou menos que cerca de 0,38 g/ml.

[00118] Em certas modalidades, a suspensão de água do produto de celulose descrito no presente documento pode exibir um pH de 5, 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6, 6,2, 6,4, 6,6, 6,8, 7, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8 ou 9. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Em algumas modalidades, o pH pode ser de pelo menos cerca de 5,2, cerca de 6,4 a cerca de 7,1 ou menos que cerca de 6,3. Os métodos de teste de acordo com USP <791> podem ser usados para as determinações de pH, aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade.

[00119] Em certas modalidades, o produto de celulose descrito no presente documento exibe uma perda por dessecação (LOD - M%) de 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5 ou 10. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a LOD pode ser de pelo menos cerca de 1,5%, cerca de 3,5% a cerca de 7%, menor que cerca de 10% ou cerca de 1% a cerca de 7% em peso, com base no peso do produto de celulose. Os métodos de teste de acordo com USP <731> podem ser usados para as determinações de LOD, aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade.

[00120] Os materiais de celulose da invenção podem ser usados para o consumo humano ou animal. Para estar em conformidade com as regulamentações da Administração de alimentos e fármacos dos Estados Unidos (FDA) e outras agências governamentais em todo o mundo, o produto de celulose revelado no presente documento pode ser substancialmente livre de impurezas nocivas. Em uma modalidade, o produto de celulose pode compreender metais pesados em uma quantidade (ppm) de 0, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1, 0,15, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8, 2, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4, 4,2, 4,4, 4,6, 4,8, 5, 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6, 6,2, 6,4, 6,6, 6,8, 7, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 9, 9,2, 9,4, 9,6, 9,8 ou 10. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, os metais pesados podem estar presentes em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,05 ppm, cerca de 0,2 ppm a cerca de 10 ppm ou menor que cerca de 4,8 ppm. Os métodos de teste de acordo com USP <231> podem ser usados para as determinações de metais pesados, aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade.

[00121] Para uso no presente documento, metais pesados se referem aos metais tóxicos. Não há definição padrão que designe metais como metais pesados. Alguns metais mais leves e metaloides são tóxicos e, dessa forma, denominados metais pesados, enquanto que alguns metais pesados, como ouro, tipicamente não são tóxicos. Em algumas modalidades, os metais pesados descritos no presente documento incluem, mas não se limitam a, o grupo de metais de transição, alguns metaloides, lantanídeos, actinídeos e qualquer combinação dos mesmos. Em outras modalidades, os metais pesados incluem, mas não se limitam a, chumbo, cádmio, vanádio, níquel, cobalto, mercúrio, cromo, arsênico, selênio, cobre, manganês, ferro, zinco, berílio, alumínio ou qualquer combinação dos mesmos.

[00122] Em certas modalidades, o produto de celulose pode exibir qualquer condutividade adequada. Por exemplo, a condutividade (μS/cm) pode ser de 0,055, 0,1, 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 ou 80. Por exemplo, a condutividade pode ser de menos que cerca de 58 μS/cm, cerca de 16 μS/cm a cerca de 74 μS/cm ou pelo menos cerca de 4 μS/cm. Os métodos adequados para medir a condutividade são bem conhecidos na técnica. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00123] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode ter qualquer viscosidade adequada. Por exemplo, uma dispersão de cerca de 5,4% em peso de produto de cellulose em água DI a cerca de 23 °C quando medida em 1 rpm com o uso do fuso 21 pode ter uma viscosidade (MPa.s) de 1.500, 1.550, 1.600, 1.650, 1.700, 1.750, 1.800, 1.850, 1.900, 1.950, 2.000, 2.050, 2.100, 2.150, 2.200, 2.250, 2.300, 2.350, 2.400, 2.450, 2.500, 2.550, 2.600, 2.700, 2.800, 2.900, 3.000, 3.100, 3.200, 3.300, 3.400, 3.500, 3.600, 3.700, 3.800, 3.900 ou 4.000. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00124] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode ter qualquer teor de carbonila (CO) adequado, conforme determinado em uma amostra do produto de cellulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição, conforme descrito em Rohrling et al. "A Novel Method for the Determination of Carbonyl Groups in Cellulosics by Fluorescence Labeling. 2. Validation and Applications", (Biomacromolecules (2002) 3, 969 a 975), aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. As amostras a serem medidas por meio desse método são preparadas conforme descrito no Exemplo 14. Por exemplo, o teor de CO (μmol/g) pode ser de 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195, 200, 205, 210, 215, 220, 225, 230, 235, 240, 245, 250, 255, 260, 265, 270, 275, 280, 285, 290, 295 ou 300. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00125] Em certas modalidades, a composição descrita no presente documento compreende uma fração solúvel em álcool, isto é, um ou mais componentes da composição têm capacidade para se dissolver em um solvente de álcool. Em uma outra modalidade, a fração solúvel em álcool está presente em uma quantidade (% em peso, base seca) de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 3, 14, 15, 6, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 3, 24, 25, 26, 27, 28, 29 ou 30. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a porção solúvel em álcool pode estar presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 4% em peso, cerca de 3% em peso a cerca de 22% em peso ou menor que cerca de 5% em peso. Em algumas modalidades, a composição compreende cerca de 0% em peso de uma porção solúvel em álcool, com base no peso da composição em uma base seca. Em algumas modalidades, a porção solúvel em álcool compreende lignina.

[00126] Solvente que tem capacidade para dissolver a fração solúvel em álcool da composição pode compreender qualquer composto orgânico em que o grupo funcional hidroxila (-OH) é ligado a um átomo de carbono. Conforme um elemento versado na técnica irá observar prontamente, qualquer álcool possível está incluído nesta revelação. Por exemplo e sem limitação, o álcool pode ser selecionado do grupo que consiste em um álcool primário, secundário e terciário, em que a classificação tem por base o número de átomos de carbono conectados ao átomo de carbono ligado ao grupo funcional hidroxila (OH). Os álcoois primários têm a fórmula geral RCH2OH; os álcoois secundários têm a fórmula geral RR'CHOH; e os álcoois terciários têm a fórmula geral RR'R"COH, em que R, R' e R" representam grupos alquila. Por exemplo e sem limitação, o álcool pode ser metanol, etanol, propanol, butanol, isopropanol, álcool terc- butílico, álcool benzílico, 1,4-butadienol, 1,2,4- butanotriol, dietileno glicol, etileno glicol, 2-etilhexanol, álcool furfurílico, glicerol, isobutanol, 2- (2- metoxietanoxi)etanol, 2-metil-1-butanol, 2-metil-1-pentanol, 3-metil-2-butanol, álcool neopentílico, 2-pentanol, 1,3— propanodiol, propileno glicol ou uma combinação dos mesmos, e similares. Em certas modalidades, o álcool é metanol, etanol ou uma combinação dos mesmos.

[00127] Em uma modalidade, a fração solúvel em álcool da composição compreende lignina que tem qualquer peso molecular ponderal médio adequado. Por exemplo, o peso molecular ponderal médio (g/mol) pode ser de 1.000, 1.250, 1.500, 1.750, 2.000, 2.250, 2.500, 2.750, 3.000, 3.250, 3.500, 3.750, 4.000, 4.250, 4.500, 4.750, 5.000, 5.250, 5.500, 5.750, 6.000, 6.250, 6.500, 6.750, 7.000, 7.250, 7.500, 7.750, 8.000, 8.250, 8.500, 8.750, 9.000, 9.250, 9.500, 9.750 ou 1.000 . Cada um dos númer os menc ionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o peso molecular ponderal médio de lignina na fração solúvel em álcool da composição pode ser de pelo menos cerca de 1.250 g/mol, cerca de 2.500 g/mol a cerca de 7.500 g/mol, menor que cerca de 2.500 g/mol ou cerca de 1.750 g/mol a cerca de 2.000 g/mol. Em algumas modalidades, a fração solúvel em álcool pode ser obtida a partir da etapa (ii) da primeira condição, conforme descrito em outro lugar no presente documento.

[00128] Em certas modalidades, a composição compreende, adicionalmente, uma fração solúvel em água. Em certas modalidades, a fração solúvel em água compreende pelo menos um celo-oligossacarídeo. Em algumas modalidades, a fração solúvel em água compreende pelo menos um celo- oligossacarídeo em uma quantidade (% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca) de 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 ou 20. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o pelo menos um celo-oligossacarídeo pode estar presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 12% em peso, cerca de 2% em peso a cerca de 18% em peso ou menor que cerca de 16% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca. Os termos "celo-oligossacarídeo" e "gluco-oligossacarídeo" são usados de forma intercambiável no presente documento.

[00129] Em uma modalidade, o produto de celulose descrito no presente documento compreende substâncias solúveis em água em uma quantidade (% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca) de 0, 0,02, 0,04, 0,06, 0,08, 0,1, 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,24, 0,26, 0,28 ou 0,3. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a quantidade das substâncias solúveis em água pode ser de pelo menos cerca de 0,14%, cerca de 0,01% a cerca de 0,24% ou menos que cerca de 0,2%, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca. Os métodos de teste de acordo com o método de frasco de OECD 105 podem ser usados para as determinações de substâncias solúveis em água, aqui incorporados a título de referência, em sua totalidade.

[00130] Em uma modalidade, o pelo menos um celo- oligossacarídeo tem um peso molecular ponderal médio (g/mol) de 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1.000, 1.050, 1.100, 1.150, 1.200, 1.250, 1.300, 1.350, 1.400, 1.450 ou 1.500. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo e sem limitação, o peso molecular ponderal médio é de pelo menos cerca de 300 g/mol, cerca de 450 g/mol a cerca de 1.350 g/mol ou menor que cerca de 1.150 g/mol. Em algumas modalidades, o peso molecular ponderal médio pode ser de cerca de 600 g/mol a cerca de 750 g/mol ou cerca de 500 g/mol a cerca de 800 g/mol. Em algumas modalidades, os celo- oligossacarídeos podem ser extraídos na fração líquida da etapa (i) da primeira condição.

[00131] Em certas modalidades, o pelo menos um celo-oligossacarídeo compreende pelo menos um composto selecionado do grupo que consiste em celo-hexaose, celopentaose, celotetraose, celotriose, celobiose, glicose e qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, a composição compreende pelo menos dois celo-oligossacarídeos. Em modalidades em que os pelo menos dois celo- oligossacarídeos estão presentes, deve-se compreender que cada respectivo celo-oligossacarídeo pode estar presente em qualquer quantidade desejada em relação à porcentagem de peso total dos pelo menos dois celo-oligossacarídeos.

[00132] Em algumas modalidades, a fração solúvel em água compreende, adicionalmente, um produto de degradação. Em certas modalidades, o produto de degradação é hidroximetilfurfural, glicolaldeído, gliceraldeído, ácido fórmico, ácido levulínico, ácido lático, piruvaldeído, dihidroxiacetona, furfural, formaldeído, ácido glucurônico, furano ou qualquer combinação dos mesmos.

[00133] Em certas modalidades, a composição compreende um sacarídeo C5 selecionado do grupo que consiste em xilose, xilo-oligossacarídeos, xilano e qualquer combinação dos mesmos, com base no peso total da composição em uma base seca. A quantidade (% em peso, base seca, com base no peso total da composição) desse sacarídeo C5 pode ser de 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5 ou 5. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o sacarídeo C5 pode estar presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 0% em peso, cerca de 0% em peso a cerca de 5% em peso ou menor que cerca de 5% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca. Em algumas modalidades, o sacarídeo C5 compreende ou consiste em xilose. Em uma outra modalidade, o sacarídeo C5 compreende ou consiste em xilano. Em ainda outra modalidade, o sacarídeo C5 compreende ou consiste em xilose e xilano. Em algumas modalidades, a composição compreende 0% (ou cerca de 0%) de sacarídeo C5 em peso, com base no peso total da composição em uma base seca.

[00134] Em certas modalidades, a composição compreende, adicionalmente, uma espécie insolúvel. A espécie insolúvel pode ser partículas de carvão, lignina de alto peso molecular, polifurano de alto peso molecular, cristais de sacarídeo (por exemplo, xilose cristalina, glicose cristalina, celulose cristalina, xilano cristalino, celo- oligossacarídeos cristalinos, xilo-oligossacarídeos cristalinos ou qualquer combinação dos mesmos) ou uma combinação dos mesmos. A quantidade (% em peso, base seca, com base no peso total da composição) de espécie insolúvel pode ser de 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5 ou 8. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a espécie insolúvel pode estar presente em uma quantidade de pelo menos cerca de 2,5% em peso, cerca de 0,5% em peso a cerca de 6% em peso ou menor que cerca de 7% em peso. Em algumas modalidades, a espécie insolúvel não está presente (isto é, está presente em uma quantidade de 0% em peso).

[00135] Em certas modalidades, a composição pode exibir uma cor branca. Em outras modalidades, a composição pode exibir uma cor marrom. Em ainda uma outra modalidade, a composição pode exibir uma cor cinza. Conforme um elemento versado na técnica irá observar prontamente, a composição não é limitada a qualquer cor específica.

[00136] Produto de celulose da invenção pode ser usado em múltiplos campos e aplicações, por exemplo e sem limitação, produtos de papel, diversas fibras de fabricação, consumíveis, alimento, produtos farmacêuticos, cosméticos, como uma fonte de energia renovável, materiais de construção e muito mais. Em certas modalidades, o produto de celulose pode ser usado em diversas aplicações farmacêuticas. Em algumas modalidades, as aplicações farmacêuticas compreendem o uso do produto de celulose como um material carreador, um agente esferonizador, um agente de entrega de fármaco tópico, um excipiente ou qualquer combinação dos mesmos.

[00137] Em certas modalidades, a composição revelada no presente documento compreende, adicionalmente, pelo menos um ingrediente farmaceuticamente ativo. Em algumas modalidades, a composição que compreende o pelo menos um ingrediente farmaceuticamente ativo pode formar uma composição farmacêutica.

[00138] Em algumas modalidades, um ingrediente farmaceuticamente ativo compreende qualquer substância ou mistura de substâncias que, por exemplo, fornece atividade farmacológica ou de outro modo afeta diretamente o diagnóstico, cura, mitigação, tratamento ou prevenção de doença ou afeta a estrutura, função ou metabolismo do corpo.

[00139] Em certas aplicações farmacêuticas, o produto de celulose pode ser diretamente comprimido sozinho sem a ajuda de um lubrificante. Em algumas modalidades, a compressão pode ser realizada em uma umidade especificada, por exemplo, em menos que cerca de 55%. Em algumas modalidades, quando uma formulação específica é exigida, um auxiliar de lubrificação pode precisar ser adicionado. Conforme um elemento versado na técnica irá observar prontamente, na fabricação de produtos farmacêuticos para formar comprimidos, diversos aditivos podem ser usados. Por exemplo e sem limitação, os aditivos, como estearato de magnésio, estearato de cálcio e/ou estearil fumarato de sódio podem ser usados. Em algumas modalidades, os produtos de celulose que têm partículas maiores são mais sensíveis à presença de um lubrificante do que os produtos de celulose que têm partículas menores. Acredita-se que a diferença em área superficial da partícula possa afetar uma sensibilidade da substância a um lubrificante. Por exemplo, e sem limitação, o produto de celulose que tem um tamanho de partícula de cerca de 0,4 μm a cerca de 100 μm pode ser menos sensível ao lubrificante do que o produto de celulose que tem um tamanho de partícula de cerca de 100 μm a cerca de 600 μm.

[00140] Em algumas modalidades, quando comprimido, o produto de celulose pode se submeter à deformação plástica. Em certas modalidades, a resistência dos comprimidos formados que compreendem o produto de celulose pode resultar da ligação de hidrogênio entre as partículas de celulose de alta área superficial e plasticamente deformadas. Em algumas modalidades, devido à alta compressibilidade do produto de celulose, pode ser necessária menos força de compressão para produzir um comprimido de uma determinada dureza do que pode ser necessária para outros excipientes de compressão.

[00141] Em algumas modalidades, o produto de celulose pode ser usado como um excipiente de compressão direta em uma formulação de compressão direta. A quantidade (% em peso, com base no peso da formulação) do produto de celulose na formulação de compressão direta pode ser de 5, 6, 8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 44, 45, 46, 48, 50, 52, 54, 55, 56, 58, 60, 62, 64, 65, 66, 68 ou 70. Cada um dos numerous mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a quantidade do produto de celulose na formulação de compressão direta pode ser de pelo menos cerca de 15%, cerca de 25% a cerca de 66%, menor que cerca de 28%, cerca de 5% a cerca de 15% ou cerca de 40% a cerca de 65%.

[00142] Em uma modalidade, o produto de celulose é usado para formar um elemento compacto. Conforme um elemento versado na técnica irá observar prontamente, o volume de poro e diâmetro de poro mediano de partículas podem ser importantes para a compactabilidade. Em algumas modalidades, para formar o elemento compacto, um pó que compreende o produto de celulose é compactado. Em certas modalidades, o elemento compacto formado pode possuir uma porosidade que tem um certo diâmetro de poro mediano que pode depender, pelo menos em parte, do tamanho de partícula do produto de celulose usado para a compactação. Em algumas modalidades, o diâmetro de poro mediano (μm) dos poros no elemento compacto formado pode ser de 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ou 100. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Em alguma modalidade, o diâmetro de poro mediano pode depender de um tamanho inicial das partículas de produto de celulose. Por exemplo e sem limitação, o produto de celulose que compreende partículas que têm um tamanho de partícula de cerca de 160 μm a cerca de 350 μm pode formar um elemento compacto que tem porosidade com um diâmetro de poro mediano de cerca de 40 μm a cerca de 100 μm. Em ainda outra modalidade, o produto de celulose que compreende partículas que têm um tamanho de partícula menor que cerca de 160 μm pode formar um elemento compacto que tem porosidade com um diâmetro de poro mediano de cerca de 10 μm a cerca de 40 μm. Em outras modalidades, o elemento compacto pode ter qualquer diâmetro de poro mediano revelado no presente documento que pode ser combinado com e aplicado a qualquer uma dentre as faixas de tamanho de partícula reveladas no presente documento.

[00143] Em uma modalidade, a composição descrita no presente documento compreende, adicionalmente, um agente de dispersão. Para uso no presente documento, o agente de dispersão se refere a qualquer substância que quando adicionada à suspensão de amostra aperfeiçoa a separação de partículas e auxilia a prevenção de aderência ou assentamento. O agente de dispersão pode incluir uma substância não ativa de superfície ou uma substância ativa de superfície. A adição de agentes de dispersão pode afetar as propriedades físicas e químicas da amostra, por exemplo, os agentes de dispersão podem deflocular sólidos ou reduzir a viscosidade de uma pasta ou dispersão final. Em algumas modalidades, a adição de um agente de dispersão pode permitir a formação de dispersões finais que têm quantidades maiores de material em pó disperso. Conforme um elemento versado na técnica irá observar prontamente, o aditivo de dispersão pode ser útil para produzir formulações estáveis e assegurar o armazenamento e vida útil mais longa. Os agentes de dispersão adequados incluem acácia, ácido algínico, óxido de silício coloidal, gelatina, hidroxil propil celulose, hidroxil propil metil celulose, hipromelose, celulose microcristalina, metil celulose, carboximetilcelulose, carboximetilcelulose de sódio, derivados de parabeno, sacarose, alignato de sódio ou qualquer combinação dos mesmos. Em ainda outra modalidade, o agente de dispersão compreende carboximetilcelulose, derivados de parabeno ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade adicional, o agente de dispersão é carboximetilcelulose que tem um grau de substituição de 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,2, 1,3, 1,4 ou 1,5. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o grau da substituição pode ser de pelo menos cerca de 0,5, cerca de 0,7 a cerca de 1,3 ou menor que cerca de 0,8.

[00144] Em certas modalidades, uma razão entre o peso do produto de celulose e da carboximetilação é de 70:30, 72:28, 74:26, 76:24, 78:22, 79:21, 80:20, 81:19, 82:18, 84:16, 86:14, 88:12, 90:10, 92:8, 93:7, 94:6 ou 95:5. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a razão entre o peso pode ser de pelo menos cerca de 79:21, cerca de 81:19 a cerca de 93:7 ou menor que cerca de 90:10.

[00145] Em certas modalidades, a invenção descrita no presente documento se refere a um método que compreende: fornecer uma matéria-prima que compreende uma celulose do tipo I; converter pelo menos uma porção da celulose do tipo I em uma celulose do tipo II; e hidrolisar pelo menos uma porção da celulose do tipo II.

[00146] Em uma modalidade, a matéria-prima inclui uma matéria-prima lignocelulósica, matéria-prima celulósica, matéria-prima hemicelulósica, matérias-primas que contêm amido e qualquer outra matéria-prima, conforme descrito em outro lugar no presente documento. Em uma outra modalidade, a matéria-prima compreende biomassa lignocelulósica. Outras matérias-primas adequadas são reveladas anteriormente neste documento (por exemplo, qualquer "biomassa" conforme definido anteriormente neste documento). Em algumas modalidades, a matéria-prima é biomassa fracionada, conforme definido no presente documento. Em algumas modalidades, a matéria-prima é biomassa não fracionada (isto é, biomassa que não foi fracionada conforme definido no presente documento).

[00147] Em uma modalidade, a conversão compreende colocar a matéria-prima em contato com um fluido. O fluido pode ser qualquer fluido adequado, incluindo sem limitação, um fluido de componente único ou um fluido de múltiplos componentes. Em uma modalidade, o fluido é selecionado do grupo que consiste em água, dióxido de carbono, dióxido de enxofre, metanol, etanol, isopropanol, propanol, butanol, pentanol e qualquer combinação dos mesmos. Em uma outra modalidade, o fluido compreende, consiste em ou consiste essencialmente em água. Em algumas modalidades, o fluido é uma combinação de água e etanol, água e dióxido de carbono ou água e dióxido de enxofre. Em algumas modalidades, e conforme descrito em outro lugar no presente documento, o contato pode ser um contato físico de uma corrente de matéria-prima com o fluido. Em algumas modalidades, o contato se refere à formação de uma mistura da corrente de matéria-prima e do fluido que, quando exposta a condições especificadas, pode gerar um fluido nas condições especificadas (por exemplo, pode gerar um fluido em um estado particular, como um estado subcrítico, quase crítico ou supercrítico). Nessas modalidades, a matéria-prima está em contato com o fluido nas condições especificadas. Em algumas modalidades, a conversão compreende colocar a celulose do tipo I em contato com um fluido conforme descrito no presente documento, seguido da redução da temperatura, pressão ou ambas ou de outro modo do arrefecimento brusco da reação, conforme definido em outro lugar no presente documento. Sem se ater à teoria, pode ser possível que pelo menos uma porção da celulose do tipo I seja solubilizada como polímeros de celulose de cadeias mais curtas mediante o contato com o fluido. Mediante a redução da temperatura, pressão ou ambas o de outro modo do arrefecimento brusco, a celulose do tipo II pode cristalizar a partir da celulose solubilizada. Supõe-se que essa celulose do tipo II seja mais suscetível à hidrólise do que a celulose do tipo I, que pode ser uma razão pelo fato de que são observados rendimentos maiores do que esperado quando se emprega uma etapa de reciclagem - a celulose do tipo II reciclada para a alimentação de biomassa bruta hidrolisa anteriormente à celulose do tipo I, aumentando, assim, os rendimentos (consulte os exemplos no presente documento).

[00148] Em certas modalidades, o fluido está em um estado subcrítico, estado quase crítico ou estado supercrítico antes do contato. Em algumas modalidades, a conversão é realizada sob condições suficientes para manter um estado de fluido subcrítico, estado de fluido quase crítico ou estado de fluido supercrítico (isto é, até após o contato). Em outras modalidades, o termo "sob condições suficientes para" se refere a condições que controlam o estado do fluido e incluem, mas não se limitam a, pressão e temperatura. Em certas modalidades, as pressões e temperaturas para o fluido subcrítico, fluido quase crítico ou fluido supercrítico irão variar com a escolha do fluido ou fluidos usados no contato. Em algumas modalidades, o fluido em condições suficientes para manter o estado de fluido subcrítico, estado de fluido quase crítico ou estado de fluido supercrítico pode estar presente em uma única fase ou pode estar presente em múltiplas fases. Em uma modalidade, o fluido compreende água comprimida quente. Em uma outra modalidade, o fluido compreende água supercrítica. Em uma modalidade adicional, a conversão é realizada sob condições suficientes para manter a água em um estado subcrítico ou um estado quase crítico. Em ainda outra modalidade, a conversão é realizada sob condições suficientes para manter a água em um estado supercrítico. Em algumas modalidades, o fluido subcrítico, o fluido quase crítico ou fluido supercrítico é substancialmente livre de um ácido exógeno (isto é, é substancialmente livre de um ácido que foi deliberadamente adicionado ao fluido de contato). Em certas modalidades, a conversão é realizada com o uso de um fluido, e a conversão é realizada sob uma pressão suficiente para manter todo o fluido na forma líquida ou forma supercrítica.

[00149] A temperatura da conversão será escolhida, pelo menos em parte, com base na identidade do fluido ou fluidos empregados. Em algumas modalidades, a temperatura (°C) pode ser 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480 490 ou 500. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a temperatura pode ser pelo menos cerca de 120 °C, cerca de 360 °C a cerca de 390 °C, 400 °C ou cerca de 360°C a cerca de 420 C.

[00150] Contato pode ser realizado em qualquer pressão adequada. Em algumas modalidades, a pressão (KPa) pode ser de 100, 500, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000, 5.000,6.000, 7.000, 8.000, 9.000, 10.000, 11.000, 12.000, 12.500, 13.000, 14.000, 15.000, 16.000, 17.000, 17.500, 18.000, 19.000, 20.000, 21.000, 22.000, 22.500, 23.000, 24.000, 25.000, 26.000, 27.000, 27.500, 28.000, 29.000, 30.000, 31.000, 32.000, 32.500, 33.000, 34.000, 35.000, 36.000, 37.000, 38.000, 39.000 ou 40.000. Cada um dos numerous mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a pressão pode ser de pelo menos cerca de 2.000 KPa (20 bar), cerca de 7.000 KPa (70 bar) a cerca de 27.500 KPa (275 bar) ou menor que cerca de 25.000 KPa (250 bar). Em algumas modalidades, a pressão é suficiente para manter o fluido na forma líquida. Em algumas modalidades, a pressão é suficiente para manter o fluido na forma supercrítica.

[00151] A conversão pode ser realizada durante qualquer tempo de permanência adequado. Em algumas modalidades, o tempo de permanência (s) pode ser de 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50 ou 60. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Em algumas modalidades, o tempo de permanência (min.) pode ser de 2, 4, 6, 8, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280 ou 300. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o tempo de permanência pode ser de pelo menos cerca de 0,1 s, cerca de 0,5 s a cerca de 2 s, menor que cerca de 90 min., cerca de 0,3 s a cerca de 1,5 s ou cerca de 60 min. a cerca de 150 min.

[00152] Em certas modalidades, a conversão produz uma composição que compreende um produto de celulose, em que o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I não convertida e celulose do tipo II. Em certas modalidades, a celulose do tipo II na composição não é hidrolisada em oligossacarídeos durante um período de tempo especificado depois que a conversão é concluída (isto é, durante um período de tempo especificado a partir do final do tempo de permanência da conversão). O período de tempo especificado é maior que 0 s, uma vez que a hidrólise e a conversão não são contemporâneas. Em algumas modalidades, o período de tempo especificado (s) pode ser de 0,01, 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 120, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1.000, 1.200, 1.400, 1.600, 1.800, 2.000,2.200, 2.400, 2.600, 2.800, 3.000, 3.200, 3.400 ou 3.600.Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o período de tempo especificado pode ser de pelo menos cerca de 0,5 s, cerca de 1 s a cerca de 10 s ou menor que cerca de 3.000 s.

[00153] Em modalidades adicionais, a hidrólise é realizada na composição produzida na conversão. Em outras modalidades, pelo menos uma porção da celulose do tipo I não convertida é separada da celulose do tipo II na composição antes da hidrólise. Para uso no presente documento, a etapa de "conversão" é uma etapa diferente da etapa de "hidrólise". Por exemplo, a conversão pode ocorrer em um reator de conversão, e a hidrólise ocorrerá, então, em algum lugar que não seja o reator de conversão; entretanto, isso não significa que sejam necessários reatores diferentes para realizar as duas etapas. Ao invés disso, as duas etapas poderiam ser realizadas no mesmo reator ou em porções adjacentes de um aparelho ou outro lugar, desde que as etapas sejam diferentes em alguma forma material, por exemplo, condições diferentes, como temperatura ou pressão ou uma execução separada do material "convertido" no mesmo reator de conversão que efetua a "hidrólise". Em outras palavras, a conversão e a hidrólise são etapas diferentes, tais etapas são diferentes em localização, condição ou ponto no tempo (conversão em ponto no tempo x versus hidrólise em um ponto no tempo que é posterior, por exemplo, x + 1). Não é contemplado que as etapas de hidrólise e conversão ocorram simultaneamente em uma única etapa. Embora alguma quantidade de hidrólise possa ocorrer durante uma etapa de conversão, a maior parte da hidrólise do material convertido ocorrerá em uma etapa separada, e é essa natureza separada das etapas de conversão e hidrólise que é contemplada no presente documento. Por exemplo, a conversão pode ocorrer a 400 °C durante 2 segundos em um reator tubular, seguido do resfriamento a uma temperatura de 200 °C a jusante do reator tubular, em que a mistura resfriada é retida por cerca de 1 min. durante uma etapa de hidrólise, seguido do resfriamento para temperatura ambiente. Nesse caso, a condição de 400 °C é a etapa de conversão e a condição de 200 °C é a etapa de hidrólise. Entretanto, qualquer hidrólise que possa estar acontecendo durante a etapa de conversão a 400 °C não é uma "etapa de hidrólise", para uso no presente documento, uma vez que essa hidrólise está acontecendo na etapa de conversão.

[00154] Em algumas modalidades, a composição produzida pelo método descrito no presente documento compreende, adicionalmente, lignina. Em uma modalidade, o método compreende, adicionalmente, separar a lignina do produto de celulose com o uso, por exemplo, de separação por gravidade, separação centrífuga, separação centrípeta, filtração ou qualquer combinação das mesmas. Em uma outra modalidade, o método compreende, adicionalmente, separar a lignina do produto de celulose com o uso de um hidrociclone. Em uma outra modalidade, pelo menos uma porção da lignina é removida em um subfluxo do hidrociclone. Em ainda outra modalidade, pelo menos uma porção do produto de celulose é removida em um sobrefluxo do hidrociclone.

[00155] Sem se ater à teoria, acredita-se que a taxa de assentamento de partículas em campos de força centrífuga ou gravitacional seja proporcional à diferença entre densidades de partícula e líquido. Dessa forma, as partículas mais densas são, em geral, removidas no subfluxo de um hidrociclone e as partículas menos densas são, em geral, removidas no sobrefluxo. A fim de remover partículas mais densas (por exemplo, oligômeros celulósicos) na corrente de sobrefluxo, aquelas partículas que necessitam ser feitas muito menores que as partículas do tipo lignina menos densas. Um arrefecimento brusco de uma solução de oligômeros de celulose dissolvidos supersaturados produz tamanhos de partícula desejavelmente pequenas. Dessa forma, as partículas mais densas podem ser feitas menores que as partículas menos densas, e as partículas mais densas podem ser, então, removidas no sobrefluxo do hidrociclone. Como resultado, as partículas de oligômero celulósico mais finas podem ser separadas das partículas de lignina antes da filtração (por exemplo, com o uso de um filtro prensa) para evitar problemas encontrados mediante a tentativa de filtrar partículas finas (por exemplo, filtração lenta, e a tendência das partículas pequenas a ficarem presas no bolo de filtro rico em lignina, o qual pode evitar uma perda em rendimento).

[00156] Em certas modalidades, a hidrólise compreende um método selecionado do grupo que consiste em hidrólise supercrítica, hidrólise subcrítica, hidrólise quase crítica, hidrólise de água comprimida quente, hidrólise ácida, hidrólise de enzima, hidrólise térmica e qualquer combinação dos mesmos.

[00157] A hidrólise pode ser realizada em qualquer temperatura adequada. Em algumas modalidades, a hidrólise é realizada na mesma temperatura que a conversão. Em algumas modalidades, a hidrólise é realizada em uma temperatura mais baixa que a conversão. Em algumas modalidades, a hidrólise pode ser realizada em uma temperatura que é menor (in%) que a temperatura de conversão em 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68 ou 70%. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a temperatura de hidrólise pode ser pelo menos cerca de 4% menor, cerca de 12% a cerca de 42% menor ou menos que cerca de 50% menor que a temperatura de conversão.

[00158] Em algumas modalidades, a temperatura de hidrólise é menor (em °C) que a temperatura de conversão em 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130,140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250,260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340 ou 350 °C. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a temperatura de hidrólise pode ser de pelo menos cerca de 50 °C, cerca de 70 °C a cerca de 250 °C ou menos que cerca de 300 °C menor que a temperatura de conversão. Qualquer uma dessas temperaturas de hidrólise também pode se aplicar à "temperatura limiar especificada", conforme discutido no parágrafo a seguir.

[00159] Em certas modalidades, a conversão envolve o uso de energia térmica. Em algumas modalidades, a energia térmica compreende calor residual de uma outra porção do sistema. Em algumas modalidades, pelo menos uma porção da energia térmica usada na conversão e/ou na hidrólise é derivada (isto é, recuperada e/ou reciclada de) da conversão e/ou hidrólise. Em algumas modalidades, o calor é capturado a partir da conversão, por exemplo, com o uso de trocadores de calor e/ou resfriamento rápido, e essa energia térmica é reciclada para a hidrólise. Em uma outra modalidade, a hidrólise é realizada com o uso de calor residual a partir da conversão. Por exemplo, a mistura quente que sai da conversão é ligeiramente resfriada (por exemplo, com o uso de um tanque de vaporização e/ou um trocador de calor) e retida na temperatura mais baixa (ou acima de uma "temperatura limiar especificada") durante um período de tempo predeterminado suficiente para efetuar a hidrólise, antes de ser finalmente resfriada mais ainda (por exemplo, com o uso de um tanque de vaporização, um trocador de calor e/ou resfriamento passivo, etc.) (por exemplo, eventualmente para condições ambiente). Em modalidades em que uma temperatura limiar especificada é empregada, qualquer uma das temperaturas reveladas anteriormente neste documento para a temperatura de hidrólise pode ser usada como a temperatura limiar especificada. Em algumas modalidades, o período de tempo predeterminado (s) pode ser de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 330, 360, 390, 420, 450, 480, 510, 540, 570, 600, 750, 900, 1.050, 1.200, 1.350, 1.500, 1.650, 1.800, 1.950, 2.100, 2.250, 2.400, 2.550, 2.700, 2.850 ou 3.000. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o período de tempo predeterminado pode ser de pelo menos cerca de 10 s, cerca de 20 s a cerca de 300 s, cerca de 20 s a cerca de 120 s, cerca de 30 s a cerca de 150 s ou menor que cerca de 300 s.

[00160] Em algumas modalidades, a conversão é conduzida a uma temperatura acima de cerca de 100 °C, e a celulose do tipo II produzida na conversão é mantida a uma temperatura acima de cerca de 100 °C antes da hidrólise, e, opcionalmente, durante a hidrólise.

[00161] Em algumas modalidades, a conversão produz uma corrente a uma primeira temperatura, e o método compreende, adicionalmente: reduzir a primeira temperatura da corrente para uma segunda temperatura; manter a corrente na segunda temperatura durante um período de tempo, e alterar a corrente para uma terceira temperatura antes da hidrólise, em que a hidrólise é conduzida a uma quarta temperatura que pode ser igual ou diferente da terceira temperatura. A primeira, segunda e/ou terceira temperaturas podem ser qualquer temperatura citada anteriormente neste documento para a conversão. Por exemplo, a primeira temperatura pode ser de cerca de 50 °C a cerca de 500 °C ou qualquer faixa associada a mesma, conforme revelado anteriormente neste documento. Em algumas modalidades, a primeira, segunda, terceira e/ou quarta temperaturas podem ser descritas em termos relativos (isto é, maior e/ou menor uma em relação a outra), e as temperaturas reveladas anteriormente neste documento relacionadas às temperaturas relativas da conversão e hidrólise também podem ser aplicadas à primeira, segunda, terceira e/ou quarta temperaturas. Por exemplo, em algumas modalidades, a terceira temperatura pode ser maior que a segunda temperatura em pelo menos cerca de 90 °C, cerca de 50 °C a cerca de 160 °C ou menos que cerca de 270 °C. Em ainda outra modalidade, a terceira temperatura pode ser menor que a segunda temperatura em pelo menos cerca de 150 °C, cerca de 180 °C a cerca de 300 °C ou não mais que cerca de 210 °C. Em certas modalidades, a terceira temperatura pode ser igual à segunda temperatura. Em outras modalidades, a quarta temperatura pode ser maior ou menor que a terceira temperatura em pelo menos cerca de 30 °C, cerca de 190 °C a cerca de 220 °C ou menos que cerca de 140 °C. Em certas modalidades, a quarta temperatura é igual à terceira temperatura.

[00162] A segunda temperatura pode ser mantida durante qualquer período de tempo adequado. Por exemplo, o período de tempo (s) pode ser de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 330, 360, 390, 420, 450, 480, 510, 540, 570 ou 600. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o período de tempo pode ser de pelo menos cerca de 50 s, cerca de 40 s a cerca de 310 s, cerca de 20 s a cerca de 120 s, cerca de 30 s a cerca de 150 s ou menor que cerca de 180 s.

[00163] Em algumas modalidades, a hidrólise produz pelo menos um dentre um monossacarídeo e um oligossacarídeo. Em certas modalidades, o monossacarídeo compreende um sacarídeo selecionado do grupo que consiste em um monossacarídeo C5, um monossacarídeo C6 e uma combinação dos mesmos. Em certas modalidades, o oligossacarídeo compreende um sacarídeo selecionado do grupo que consiste em um oligossacarídeo C5, um oligossacarídeo C6 e uma combinação dos mesmos. Os sacarídeos C5 incluem arabinose, lixose, ribose, xilulose ou combinações dos mesmos. Os sacarídeos C6 incluem glicose, manose, galactose, celo-oligossacarídeos ou combinações dos mesmos.

[00164] Em algumas modalidades, o método compreende, adicionalmente, hidrolisar pelo menos uma porção da celulose do tipo II. Em algumas modalidades, o método compreende, adicionalmente, hidrolisar pelo menos uma porção da celulose do tipo I não convertida em condições iguais ou diferentes da conversão. Em algumas modalidades, a hidrólise de pelo menos uma porção da celulose do tipo I não convertida nas mesmas condições pode ser alcançada mediante a reciclagem da celulose que sai do processo de volta para o início do processo, para ser novamente combinada com a matéria-prima fresca, conforme descrito em outro lugar no presente documento. Em algumas modalidades, a celulose do tipo II pode ser seletivamente hidrolisada sobre a celulose do tipo I não convertida. Em algumas modalidades, a celulose do tipo I (por exemplo, celulose do tipo I não convertida) pode ser seletivamente hidrolisada sobre a celulose do tipo II. A hidrólise pode ser considerada "seletiva" quando uma proporção maior de um tipo de celulose é hidrolisada em relação a um outro tipo de celulose, em relação ao respectivo peso de cada tipo de celulose (isto é, tipo I e tipo II) antes da hidrólise (isto é, no produto de celulose antes da hidrólise). Por exemplo, a hidrólise pode ser considerada "seletiva" quando pelo menos cerca de 1% mais, por exemplo, pelo menos cerca de 2% mais, pelo menos cerca de 5% mais, pelo menos cerca de 7% mais, pelo menos cerca de 10% mais, pelo menos cerca de 12% mais, pelo menos cerca de 15% mais, pelo menos cerca de 20% mais, pelo menos cerca de 25% mais, pelo menos cerca de 30% mais, pelo menos cerca de 35% mais, pelo menos cerca de 40% mais, pelo menos cerca de 45% mais, pelo menos cerca de 50% mais, pelo menos cerca de 55% mais, pelo menos cerca de 60% mais, pelo menos cerca de 65% mais, pelo menos cerca de 70% mais, pelo menos cerca de 75% mais, pelo menos cerca de 80% mais, pelo menos cerca de 85% mais, pelo menos cerca de 90% mais, pelo menos cerca de 95% mais ou pelo menos 99% mais em peso de um tipo de celulose (por exemplo, celulose do tipo II) são hidrolisados em relação a um outro tipo de celulose (por exemplo, celulose do tipo I), em relação ao respectivo peso de cada tipo de celulose (isto é, tipo I e tipo II) antes da hidrólise (por exemplo, a quantidade total em peso de celulose do tipo II e celulose do tipo I que é hidrolisada). Por exemplo, se um produto de celulose conter inicialmente 50 g de celulose do tipo I e 20 g de celulose do tipo II, e depois da hidrólise 20 g de celulose do tipo I forem hidrolisadas (isto é, 40 % em peso do tipo I original hidrolisados) e 10 g de celulose do tipo II forem hidrolisadas (isto é, 50 % em peso do tipo II original hidrolisados), então, a celulose do tipo II foi seletivamente hidrolisada sobre a celulose do tipo I, uma vez que foram hidrolisadas 10% mais celulose do tipo II do que a celulose do tipo I, em relação ao respectivo peso de cada tipo de celulose (isto é, tipo I e tipo II) no produto de celulose antes da hidrólise.

[00165] Em certas modalidades, o método revelado no presente documento compreende, adicionalmente, recuperar pelo menos uma porção da celulose do tipo I não convertida que permanece após a hidrólise. Para uso no presente documento, a "recuperação" não inclui coletar a celulose do tipo I não convertida para o propósito de descarte. Em modalidades adicionais, a celulose do tipo I não convertida recuperada pode ser utilizada em fabricação ou processos adicionais, por exemplo, incorporação em uma composição farmacêutica. Em algumas modalidades, o produto de celulose formado pelo método revelado no presente documento pode ser usado como um modificador de reologia.

[00166] Em algumas modalidades, o produto de celulose é usado como um modificador de reologia. Em algumas modalidades, os sólidos celulósicos que saem do processo de hidrólise quase crítico ou supercrítico são usados como um modificador de reologia. Os sólidos celulósicos que saem do processo quase crítico ou supercrítico podem ser separados da lignina, conforme descrito em outro lugar no presente documento (por exemplo, filtro prensa, prensa de aperto, hidrociclone, centrífuga, etc. ou qualquer combinação dos mesmos). A modificação reológica de uma pasta fluida mediante a adição de sólidos celulósicos separados da corrente que sai do reator quase crítico ou supercrítico pode ser descrita em termos do aumento em teor de sólidos que pode ser alcançado mediante a adição desses sólidos celulósicos. Por exemplo, a adição desses sólidos celulósicos a uma pasta fluida de biomassa bruta permite que o teor de sólidos da pasta fluida aumente sem uma alteração substancial na viscosidade da pasta fluida. Por exemplo, o aumento do teor de sólidos de uma pasta fluida de biomassa bruta de cerca de 17% em peso a cerca de 19,5% em peso resulta em aproximadamente um dobro na viscosidade de pasta fluida. Entretanto, mediante a combinação desses sólidos celulósicos separados com a pasta fluida de biomassa bruta em uma quantidade de cerca de 35% em peso de sólidos celulósicos separados a cerca de 65% em peso de biomassa bruta, em uma base seca, uma pasta fluida dessa mistura preparada em um teor de sólidos de 19,5% em peso tem substancialmente a mesma viscosidade que uma pasta fluida de biomassa bruta em cerca de 17% em peso (todos em base seca). Consequentemente, em vista da descrição acima, em algumas modalidades, o teor de sólidos (%, em base seca) da pasta fluida pode ser aumentado em 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,2, 4,4, 4,6, 4,8, 5, 5,2, 5,4, 5,6, 5,8, 6, 6,2, 6,4, 6,6, 6,8, 7, 7,2, 7,4, 7,6, 7,8, 8, 8,2, 8,4, 8,6, 8,8, 9, 9,2, 9,4, 9,6, 9,8, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5 ou 15% mediante a adição de sólidos celulósicos separados, enquanto que ainda se alcança substancialmente a mesma viscosidade da pasta fluida de biomassa bruta no teor de sólidos menor e antes de qualquer adição de sólidos celulósicos. A técnica para medição da viscosidade exata não é particularmente importante, desde que a técnica de medição seja igual mediante a comparação da viscosidade da pasta fluida de biomassa bruta com a viscosidade da pasta fluida que é uma mistura de sólidos celulósicos separados e biomassa bruta.

[00167] Teor de sólidos da pasta fluida que é processada com o uso de água quase crítica ou supercrítica não é particularmente limitado. Por exemplo, o teor de sólidos (%, em uma base seca) pode ser de 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 ou 40. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Esses teores de sólidos podem se referir à pasta fluida antes de qualquer adição de produto de celulose ou sólidos celulósicos a partir de um ciclo de reciclagem ou esses teores de sólidos podem se referir à pasta fluida após a adição de produto de celulose ou sólidos celulósicos de um ciclo de reciclagem (conforme discutido em outro lugar no presente documento).

[00168] Em algumas modalidades, o método compreende, adicionalmente, coletar e hidrolisar o produto de celulose. Em outras modalidades, o método compreende,adicionalmente, empregar o produto de celulose como pelo menos uma porção da matéria-prima no mesmo processo ou em um processo diferente. Em algumas modalidades, o método compreende, adicionalmente, empregar o produto de celulose como pelo menos uma porção da matéria-prima no mesmo processo ou em um processo diferente e repetir o método pelo menos uma vez, por exemplo, como parte de um ciclo de reciclagem. Por exemplo, pode ser empregado um ciclo de reciclagem pode ser empregado que recicla a celulose do tipo I não convertida, a celulose do tipo II formada ou ambas, para combinar com matéria-prima celulósica fresca (por exemplo, biomassa bruta) no mesmo processo ou em um processo diferente. Nesse caso, a celulose reciclada misturada com a matéria-prima celulósica fresca, e a mistura combinada é processada através do mesmo processo ou em um processo diferente (por exemplo, hidrólise quase crítica ou supercrítica). O produto de celulose ou sólidos celulósicos a partir do processo podem ser reciclados em qualquer maneira adequada, incluindo um ciclo contínuo ou um ciclo semicontínuo. O produto de celulose ou sólidos de celulose também podem ser coletados separadamente e, então, adicionados conforme necessário à matéria-prima inicial para constituir a pasta fluida para o processamento quase critic ou supercrítico.

[00169] A Figura 16 é um diagrama simplificado do processo de hidrólise supercrítico que emprega um ciclo de reciclagem. A matéria-prima 101 que é biomassa bruta reduzida em tamanho (isto é, uma quantidade substancial de hemicelulose não foi extraída), biomassa reduzida em tamanho que já foi submetida a condições que removem hemicelulose (por exemplo, digestão, extração de água subcrítica, extração de água quase crítica, extração de água supercrítica, etc.) ou uma combinação das mesmas, é adicionada ao tanque de alimentação 102. No tanque de alimentação 102, a biomassa é combinada com água para formar uma pasta fluida. Outros aditivos podem ser adicionados nesse ou em outro estágio, se for desejado. A pasta fluida é, então, bombeada para o reator quase crítico ou supercrítico 103, em que a pasta fluida é colocada em contato com a água supercrítica ou levado a condições supercríticas de uma outra maneira (por exemplo, bobinas de aquecimento, etc). A pasta fluida é, então, retida em condições de reação durante um determinado tempo de permanência, em que os polissacarídeos presentes na biomassa hidrolisam em polímeros de cadeias mais curtas, bem como oligômeros e monômeros. A mistura de reação é, então, alimentada para a etapa de resfriamento 104, a qual pode ser resfriamento rápido, um arrefecimento brusco com água fria, um trocador de calor, etc. A pasta fluida resfriada pode ser, então, submetida a uma ou mais etapas de separação 105 e 106, em que o material celulósico sólido não reagido ou reagido de forma incompleta é separado de sólidos de lignina. A etapa de separação pode empregar um ou mais dentre, por exemplo, uma prensa de aperto, hidrociclone, centrífuga ou qualquer outro aparelho ou técnica de separação conhecida. Em algumas modalidades, a água ou um outro fluido adequado pode ser adicionado aos sólidos separados para possibilitar o transporte (por exemplo, bombeamento) e separação adicional. Os sólidos celulósicos são, então, combinados com matéria- prima fresca 101 no tanque de alimentação 102, a mistura novamente transformada em pasta fluida com água, se necessário, e a pasta fluida, que agora contém sólidos celulósicos reciclados, bem como matéria-prima fresca, é alimentada para o reator de hidrólise quase crítica ou supercrítica 103 para repetir o processo. Se a água for adicionada em uma etapa anterior (por exemplo, entre 105 e 106) para assistir no transporte, separação adicional ou ambas, então, uma quantidade suficiente de água já pode estar presente e quase nenhuma água adicional precisa ser adicionada ao tanque de alimentação). Em algumas modalidades, os sólidos reciclados não combinados com matéria-prima fresca, mas podem ser reciclados para o mesmo reator de hidrólise supercrítica ou um diferente por si próprio (isto é, sem a adição de matéria-prima fresca).

[00170] Os sólidos celulósicos que são reciclados para o mesmo processo ou um processo diferente podem ser combinados com biomassa fresca em qualquer quantidade adequada. Por exemplo, a quantidade de sólidos celulósicos reciclados, em relação à biomassa bruta, toda em uma base de peso seco, pode ser de 1%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, 18%, 20%, 22%, 24%, 26%, 28%, 30%, 32%, 34%, 35% 36%, 38%, 40%, 42%, 44%, 46%, 48%, 50%, 52%, 54%, 56%, 58%, 60%, 62%, 64%, 66%, 68%, 70%, 72%, 74%, 76%, 78%, 80%, 82%, 84%, 86%, 88% ou 90%. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00171] Em certas modalidades, e conforme prontamente compreendido por um elemento versado na técnica, os métodos descritos no presente documento podem ser realizados em qualquer reator conhecido na técnica que tenha capacidade de resistir às condições do método. Por exemplo, e sem limitação, o reator pode compreender um vaso. Em algumas modalidades, o reator pode compreender mais de um vaso. Quando múltiplos vasos são empregados como o reator, os vasos podem ser conectados em série ou paralelo. Em algumas modalidades, os vasos podem ser conectados para permitir que o reagente flua contra o fluxo do fluido que o mesmo entra em contato (isto é, fluxo em contracorrente). Em outras modalidades, os vasos podem ser conectados para permitir que a mistura flua em paralelo com o fluxo do fluido que o mesmo entra em contato (isto é, fluxo de cocorrente). O reator compreende quaisquer configurações possíveis conhecidas na técnica e também pode permitir a separação in situ de sólidos e líquido. Em algumas modalidades, a separação compreende separação por gravidade, filtro prensa, separação centrífuga ou qualquer combinação das mesmas.

[00172] Em certas modalidades, a invenção é direcionada a um método que compreende: fornecer um reagente que compreende um material selecionado do grupo que consiste em biomassa lignocelulósica, biomassa celulósica, biomassa celulósica processada, resíduos urbanos e combinações dos mesmos; colocar o reagente em contato com um fluido que compreende água, em que a água é subcrítica, quase crítica ou água supercrítica, para formar uma primeira mistura de reagente, em que a primeira mistura de reagente está a uma quinta temperatura e em uma quinta pressão, e manter a primeira mistura de reagente na quinta temperatura e na quinta pressão durante um quinto período de tempo; arrefecer a primeira mistura de reagente para formar uma primeira mistura de produto que compreende: i) uma primeira fração líquida; e ii) uma primeira fração sólida; em que a primeira fração sólida compreende uma composição que compreende um produto de celulose; e processar a primeira mistura de produto; em que o processamento é pelo menos um dentre: a) recuperar pelo menos uma porção do produto de celulose a partir da primeira mistura de produto para formar um produto de celulose recuperado, em que um rendimento do produto de celulose recuperado é de cerca de 5% a cerca de 100%, com base na quantidade de celulose no reagente; e b) hidrolisar pelo menos uma porção da primeira mistura de produto. Em alguns aspectos, o reagente está sob a forma de uma pasta fluida.

[00173] Em certas modalidades, o processamento descrito no presente documento consiste na recuperação de pelo menos uma porção do produto de celulose para formar um produto de celulose recuperado. Em uma modalidade, o processamento compreende, adicionalmente, o uso de pelo menos uma porção do produto de celulose recuperado como pelo menos uma porção do reagente. Em uma outra modalidade, o processamento consiste na hidrólise de pelo menos uma porção da primeira mistura de produto, e a hidrólise é selecionada do grupo que consiste em hidrólise ácida, hidrólise de enzima, hidrólise térmica e qualquer combinação das mesmas, formando, assim, uma segunda mistura de produto que compreende pelo menos um produto de hidrólise.

[00174] Em uma modalidade, o rendimento (% em peso, base seca) do produto de celulose recuperado, com base na quantidade de celulose no reagente, pode ser de 5, 7, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98 ou 99. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. O rendimento pode ser qualquer valor delimitado pelos pontos finais anteriormente mencionados ou pode ser uma faixa ilimitada. Por exemplo, o rendimento pode ser de pelo menos cerca de 10%, cerca de 20% a cerca de 66% ou menor que cerca de 82%.

[00175] Em algumas modalidades, pelo menos uma dentre as condições (1) a (4): (1) o produto de cellulose compreende uma celulose do tipo I e celulose do tipo II; (2) o produto de celulose compreende celulose do tipo II e não compreende celulose do tipo I, (3) o produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição; e (4) celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos cerca de 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição. Em algumas modalidades, o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I (por exemplo, celulose do tipo I não convertida). Em uma outra modalidade, o produto de celulose compreende uma celulose do tipo II. Em ainda outra modalidade, o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I (por exemplo, celulose do tipo I não convertida) e uma celulose do tipo II.

[00176] A quinta temperatura pode ser qualquer uma dentre as temperaturas descritas anteriormente neste documento para a conversão. A quinta pressão pode ser qualquer uma dentre as pressões descritas anteriormente neste documento para a conversão. O quinto período de tempo pode ser qualquer um dentre os tempos de permanência descritos no presente documento para a conversão. Em uma modalidade, por exemplo e sem limitação, a quinta temperatura pode ser de cerca de 250 °C a cerca de 450 °C. Em outras modalidades, por exemplo e sem limitação, a quinta pressão pode ser de cerca de 11.000 KPa (110 bar) a cerca de 35.500 KPa (350 bar). Em ainda outras modalidades, por exemplo e sem limitação, o quinto período de tempo é de pelo menos cerca de 0,01 a cerca de 10 segundos.

[00177] Em algumas modalidades, o arrefecimento brusco compreende o resfriamento a uma temperatura (°C) de 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 ou 300. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a temperatura pode ser de pelo menos cerca de 90 °C, cerca de 30 °C a cerca de 180 °C ou menor que cerca de 250 °C. Em algumas modalidades, o arrefecimento brusco compreende resfriamento rápido.

[00178] Em uma outra modalidade, o arrefecimento brusco compreende alterar a quinta pressão para uma pressão (KPa) de 100, 500, 1.000, 1.500, 2.000, 2.500, 3.000, 3.500,4.000, 4.500, 5.000, 5.500, 6.000, 6.500, 7.000, 7.500,8.000, 8.500, 9.000, 9.500 ou 10.000. Cada um dos numerous mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, a quinta pressão pode ser alterada para uma pressão de pelo menos cerca de 100 KPa (10 bar), cerca de 1.500 KPa (15 bar) a cerca de 6.000 KPa (60 bar) ou menor que cerca de 4.000 KPa (40 bar).

[00179] Em algumas modalidades, a composição compreende lignina. Em algumas modalidades, a composição compreende pelo menos um celo-sacarídeo selecionado a partir de um grupo que consiste em um ou mais dentre celo-hexaose, celopentaose, celoteraose, celotriose, celobiose, glicose e qualquer combinação dos mesmos.

[00180] Em algumas modalidades, a primeira fração líquida formada por meio dos métodos descritos no presente documento compreende um monômero de glicose solúvel, oligômero de glicose solúvel, xilose solúvel ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, a "solubilidade" está relacionada à água ou solventes aquosas.

[00181] Em uma modalidade, a composição formada pelos métodos descritos no presente documento é separada da primeira fração líquida, da primeira fração sólida ou uma combinação das mesmas para formar uma composição separada por meio de qualquer técnica adequada, por exemplo, filtro prensa, centrifugação, separação por gravidade, hidrociclone, e assim por diante. Em certas modalidades, o método compreende, adicionalmente, coletar a composição separada para formar uma composição coletada. Em algumas modalidades, o método compreende, adicionalmente, lavar a composição coletada com um solvente para formar uma fração de lavagem líquida e uma fração sólida lavada. Em certas modalidades, o solvente é selecionado do grupo que consiste em água, um álcool C1-C5, dioxano, dioxano aquoso, solução alcalina aquosa, dioxano alcalino aquoso e qualquer combinação dos mesmos. Em uma modalidade, a solução aquosa de dioxano pode compreender qualquer razão entre dioxano e água. Por exemplo, a solução aquosa de dioxano compreende cerca de 4% de água em dioxano em volume, com base no volume total da solução. Em uma modalidade, a solução alcalina aquosa compreende uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) em água, uma solução de hidróxido de potássio (KOH) em água, uma solução de hidróxido de lítio (LiOH) em água ou qualquer combinação dos mesmos. A quantidade de alcalino na solução alcalina aquosa não é particularmente limitada, mas pode ser tipicamente de cerca de 1% em peso. Em algumas modalidades, uma solução de dioxano alcalino aquosa compreende cerca de 4% de água em dioxano em volume, com base no volume total da solução, e cerca de 1% de hidróxido (por exemplo, NaOH, LiOH e/ou KOH) em peso, com base no peso total da solução. Em algumas modalidades, a solução alcalina aquosa é qualquer concentração suficiente para lavar a composição coletada sem alterar significativamente suas propriedades físicas e químicas.

[00182] Em certas modalidades, o método descrito no presente documento compreende, adicionalmente, separar a lignina da primeira fração sólida a uma temperatura, uma pressão e durante um período de tempo suficiente para formar uma lignina purificada. Em uma modalidade, a temperatura (°C) pode ser de 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 ou 300. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Em uma outra modalidade, a temperatura na qual a lignina é separada pode ser mais alta que uma temperatura de transição vítrea de lignina. Em ainda outra modalidade, a temperatura de transição vítrea de lignina pode ser de pelo menos cerca de 65 °C.

[00183] Em algumas modalidades, o período de tempo (s) suficiente para formar uma lignina purificada pode ser de 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50 ou 60. Em algumas modalidades, o período de tempo (min.) suficiente para formar uma lignina purificada pode ser de 1, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 72, 80, 84, 90, 96, 100, 108, 110 ou 120. Cada um dos números mencionados anteriormente (em segundos ou minutos) pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. Por exemplo, o período de tempo pode ser de pelo menos cerca de 50 s, cerca de 10 min. a cerca de 96 min. ou menor que cerca de 60 min.

[00184] Em uma modalidade, a lignina pode ser em um estado fundido. Em uma outra modalidade, a lignina pode ser em um estado amaciado. Em uma outra modalidade, o método compreende, adicionalmente, separar a lignina purificada a partir do produto de celulose. Em uma modalidade, a lignina purificada tem uma tensão superficial maior que o produto de celulose. Em uma modalidade, o produto de celulose migra para uma superfície da lignina purificada. Em ainda outra modalidade, a lignina purificada é sob uma forma de um fluido contínuo. Em mais outra modalidade, a lignina purificada é sob uma forma de um tampão. Em um aspecto, a lignina purificada é pelo menos cerca de 90% pura, em que a pureza máxima não é particularmente limitada. Em um outro aspecto, a lignina purificada pode ser cerca de 100% pura ou menos, em que a pureza mínima não é particularmente limitada. Por exemplo, a lignina purificada pode ser pelo menos cerca de 90% pura, por exemplo, pelo menos cerca de 91% pura, pelo menos cerca de 92% pura, pelo menos cerca de 93% pura, pelo menos cerca de 94% pura, pelo menos cerca de 95% pura, pelo menos cerca de 96% pura, pelo menos cerca de 97% pura, pelo menos cerca de 98% pura, pelo menos cerca de 99% pura ou cerca de 100% pura. Alternativa ou adicionalmente, a lignina purificada pode ser cerca de 100% pura ou menos, por exemplo, menos que cerca de 99% pura, menos que cerca de 98% pura, menos que cerca de 97% pura, menos que cerca de 96% pura, menos que cerca de 95% pura, menos que cerca de 94% pura, menos que cerca de 93% pura, menos que cerca de 92% pura ou menos que cerca de 91% pura. A pureza de lignina pode ser delimitada por quaisquer dois dentre os pontos finais anteriormente mencionados ou pode ser uma faixa ilimitada. Por exemplo, a pureza de lignina pode ser pelo menos cerca de 97% pura, cerca de 92% a cerca de 98% pura ou menos que cerca de 93% pura.

[00185] Em certas modalidades, o reagente pode ser preparado por meio de um processo que compreende: colocar a matéria-prima em contato com água, em que a água é água supercrítica, água quase crítica ou água subcrítica a uma temperatura, em uma pressão e durante um período de tempo. A temperatura (°C) pode ser de 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280 ou 300. A pressão (KPa) pode ser de 200, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000, 5.000, 6.000, 7.000, 8.000, 9.000, 10.000, 12.000, 14.000, 16.000, 18.000, 20.000, 22.000, 24.000, 26.000, 28.000 ou 30.000. O tempo (s) pode ser de 0,1, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 30, 40, 50 ou 60. O tempo (min.) também pode ser 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140 ou 150. Cada um dos números mencionados anteriormente (para temperatura, pressão ou tempo) pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00186] Em algumas modalidades, a fração de lavagem líquida compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em um oligossacarídeo solúvel, um monossacarídeo solúvel, lignina solúvel, um produto de degradação solúvel, um subproduto de reação solúvel e qualquer combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o produto de degradação é hidroximetilfurfural, glicolaldeído, gliceraldeído, ácido fórmico, ácido levulínico, ácido lático, piruvaldeído, dihidroxiacetona, furfural, formaldeído, ácido glucurônico, furano ou qualquer combinação dos mesmos. Em ainda uma outra modalidade, um subproduto de reação solúvel é ácido acético.

[00187] Em uma modalidade, a fração sólida lavada compreende um material selecionado do grupo que consiste em um material de celulose insolúvel, um celo-oligossacarídeo insolúvel, uma lignina insolúvel e qualquer combinação dos mesmos.

[00188] Em uma modalidade, pelo menos uma porção do produto de celulose recuperado é hidrolisada por meio de hidrolisada ácida, hidrólise de enzima, hidrólise térmica ou qualquer combinação das mesmas. Em uma outra modalidade, a hidrólise é hidrólise ácida. Em algumas modalidades, a hidrólise ácida é realizada em um pH de 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5 ou 4. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00189] Em uma modalidade, substancialmente nenhum aditivo de aumento de pH é adicionado à corrente de produto. Em uma outra modalidade, a corrente de produto pode ter qualquer condutividade, conforme revelado em outro lugar no presente documento.

[00190] Em certas modalidades, a hidrólise é hidrólise térmica, e a hidrólise compreende colocar a primeira mistura de produto em uma sexta temperatura e uma sexta pressão; e manter a primeira mistura de produto na sexta temperatura e na sexta pressão durante um sexto período de tempo, formando, assim, a segunda mistura de produto que compreende o pelo menos um produto de hidrólise. A sexta temperatura, sexta pressão e sexto período de tempo podem ser iguais às condições reveladas anteriormente neste documento para a hidrólise. Em algumas modalidades, o pelo menos um produto de hidrólise é um oligômero de glicose, um monômero de glicose ou uma combinação dos mesmos.

[00191] Em algumas modalidades, o produto de celulose ou uma porção do mesmo (por exemplo, a porção de celulose), pode ser incorporado em um adesivo. Em algumas modalidades, o adesivo inclui uma resina fenólica, uma resina de fenol formaldeído, uma resina de ureia-formaldeído ou combinações dos mesmos. As resinas de fenol-formaldeído (PF) são adesivos comumente usados em produtos de madeira manipulados, incluindo madeira compensada e painel de partículas orientadas (OSB), devido a sua resistência à água e ao tempo, que as torna adequadas para aplicações externas, bem como internas.

[00192] Em algumas modalidades, o produto de celulose ou uma porção do mesmo pode ser incorporado em um adesivo em combinação com a lignina. Em algumas modalidades, o produto de celulose (ou porção do mesmo) e lignina são incorporados separadamente em um adesivo. Em algumas modalidades, o produto de celulose e a lignina estão presentes como uma mistura e são adicionados a um adesivo como a mistura. Em algumas modalidades, o produto de celulose está presente em um resíduo juntamente com a lignina que resulta do processamento de biomassa (por exemplo, com o uso de água comprimida quente, água supercrítica, hidrólise ácida, hidrólise enzimática ou qualquer combinação das mesmas). Em algumas modalidades, o produto de celulose é primeiramente separado desse resíduo (por exemplo, separado de lignina) antes de incorporar o produto de celulose (ou uma porção do mesmo) em um adesivo. Em algumas modalidades, o produto de celulose não é separado do resíduo que contém lignina antes da incorporação do resíduo em um adesivo. Em algumas modalidades, tanto o produto de celulose (ou uma porção do mesmo) como o resíduo podem ser adicionados a um adesivo.

[00193] Produto de celulose (ou uma porção do mesmo), o resíduo que contém celulose ou uma combinação dos mesmos pode ser adicionada a um adesivo em duas formas diferentes: (1) antes do "cozimento" de um adesivo para formar uma resina ou (2) após o "cozimento" (isto é, adicionado depois que a resina for formada por cozimento). Combinações de (1) e (2) também são possíveis.

[00194] Os produtos de condensação da reação de um feno e formaldeído podem ser potencialmente termorrígidos (conhecidos como "resóis") ou termoplásticos (também conhecidos como "novolacs"). Um resol é formado quando o formaldeído é usado em excesso molar sob condições (normalmente) alcalinas, enquanto que um novolac é formado quando o fenol é usado em excesso molar sob condições (normalmente) ácidas. Mediante a reação com formaldeído adicional suficiente sob condições alcalinas, é possível converter um novolac em um resol. Um resol em dois estágios preparado dessa maneira se difere em certas propriedades físicas, como viscosidade intrínseca, de um resol produzido por reação direta de fenol e formaldeído sob condições alcalinas. As resinas PF do tipo resol são produzidas por meio da condensação de formaldeído e fenol monomérico, tipicamente a 80 a 95°C na presença de NaOH para produzir resina de PF polimérica, que, então, pode ser usada como adesivo para a produção de diversos produtos de madeira manipulados. Mediante a preparação de produtos de madeira manipulados, o adesivo e a madeira podem ser prensados juntos sob aquecimento ("prensa quente") a fim de criar o produto de madeira manipulado.

[00195] A quantidade (% em peso, base seca) de produto de celulose (ou uma porção do mesmo) em um adesivo pode ser de 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48 ou 50. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00196] Em modalidades em que o produto de celulose é incorporado em um adesivo sem primeiramente ser separado do resíduo que contém lignina (resultante do processamento/hidrólise de biomassa lignocelulósica), a quantidade (% em peso, base seca) de produto de celulose no resíduo pode ser de 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 ou 80. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada. A porção restante do resíduo compreende típica e substancialmente lignina. Dessa forma, a quantidade de lignina no resíduo que contém tanto lignina como o produto de celulose pode ser calculada por meio da subtração de qualquer uma dentre as porcentagens anteriormente mencionadas de 100%. Por exemplo, se o resíduo conter cerca de 30% em peso de produto de celulose, então, a lignina estará presente em uma quantidade de cerca de 70% em peso.

[00197] Em modalidades em que o produto de celulose é incorporado em um adesivo sem primeiramente ser separado do resíduo que contém lignina (resultante do processamento/hidrólise de biomassa lignocelulósica), a quantidade (% em peso, base seca) de resíduo no adesivo pode ser de 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78 ou 80. Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00198] Em algumas modalidades, o produto de celulose adicional (oi uma porção do mesmo) pode ser combinado com o resíduo de hidrólise de biomassa (que já contém tanto o produto de celulose como a lignina), como uma maneira para aumentar a quantidade total de produto de celulose presente no adesivo. O produto de celulose adicional (% em peso, base seca) pode ser de 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190 ou 200 com base no peso total do resíduo adicionado ao adesivo em uma base seca (os números anteriormente mencionados não incluem a quantidade de produto de celulose já presente no próprio resíduo). Cada um dos números mencionados anteriormente pode ser precedido pela palavra "cerca de", "pelo menos cerca de" ou "menos que cerca de", e qualquer um dos números mencionados anteriormente pode ser usado individualmente para descrever uma faixa ilimitada ou em combinação para descrever uma faixa limitada.

[00199] Algumas modalidades reveladas no presente documento são apresentadas nas seguintes cláusulas, e qualquer combinação dessas cláusulas (ou porções das mesmas) pode ser feita para definir uma modalidade.

[00200] Cláusula 1: Uma composição, que compreende: um produto de celulose em uma quantidade de cerca de 45% em peso a cerca de 100% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca, em que o produto de celulose compreende uma celulose do tipo II, em que o produto de celulose compreende celulose que tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[00201] Cláusula 2: A composição da cláusula 1, em que cerca de 100% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose têm um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[00202] Cláusula 3: A composição da cláusula 2, em que pelo menos cerca de 80% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose têm um peso molecular ponderal médio de cerca de 5.000 g/mol a cerca de 18.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[00203] Cláusula 4: A composição da cláusula 2, em que pelo menos cerca de 92% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose têm um peso molecular ponderal médio de cerca de 7.000 g/mol a cerca de 15.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[00204] Cláusula 5: A composição da cláusula 1, em que pelo menos cerca de 80% em peso, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca, de celulose no produto de celulose têm um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 12.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição.

[00205] Cláusula 6: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 5, em que pelo menos uma porção do produto de celulose exibe uma cristalinidade de pelo menos cerca de 70%.

[00206] Cláusula 7: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 6, em que pelo menos uma porção do produto de celulose é sob uma forma de celulose microcristalina, nanocelulose ou uma combinação das mesmas.

[00207] Cláusula 8: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 7, em que o produto de celulose é substancialmente sob a forma de celulose microcristalina.

[00208] Cláusula 9: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 8, em que o produto de celulose tem um tamanho de partícula de cerca de 10 nm a cerca de 500 nm.

[00209] Cláusula 10: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 9, em que o produto de celulose é sob uma forma de pelo menos uma dentre esferas de tamanho nanométrico e hastes de celulose curtas automontadas.

[00210] Cláusula 11: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 10, em que o produto de celulose tem uma distribuição de tamanho de partícula com um D10 de cerca de 0,4 μm a cerca de 35 μm.

[00211] Cláusula 12: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 11, em que o produto de celulose tem uma distribuição de tamanho de partícula com um D50 de cerca de 5 μm a cerca de 200 μm.

[00212] Cláusula 13: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 12, em que o produto de celulose tem uma distribuição de tamanho de partícula com um D90 de cerca de 40 μm a cerca de 600 μm.

[00213] Cláusula 14: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 13, em que o produto de celulose tem um diâmetro de poro mediano de cerca de 10 μm a cerca de 100 μm, quando o produto de celulose é comprimido para formar um elemento compacto.

[00214] Cláusula 15: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 14, em que o produto de celulose tem um teor de umidade menor que cerca de 5% em peso, com base no peso do produto de celulose seco.

[00215] Cláusula 16: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 15, em que o produto de celulose tem uma densidade por volume solto de cerca de 0,15 g/ml a cerca de 0,5 g/ml.

[00216] Cláusula 17: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 16, em que o produto de celulose tem uma perda por dessecação menor que cerca de 10% em peso, com base no peso do produto de celulose seco.

[00217] Cláusula 18: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 17, em que o produto de celulose compreende menos que cerca de 0,3% em peso de substâncias solúveis em água, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca.

[00218] Cláusula 19: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 18, em que o produto de celulose compreende metais pesados em uma quantidade menor que cerca de 10 ppm, com base no peso total do produto de celulose em uma base seca.

[00219] Cláusula 20: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 19, em que o produto de celulose exibe condutividade menor que cerca de 80 μS/cm.

[00220] Cláusula 21: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 20, que compreende, adicionalmente, uma fração solúvel em álcool.

[00221] Cláusula 22: A composição da cláusula 21, em que a fração solúvel em álcool compreende lignina em uma quantidade de cerca de 0% em peso a cerca de 30% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca.

[00222] Cláusula 23: A composição da cláusula 22, em que a lignina tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 1.000 g/mol a cerca de 2.500 g/mol.

[00223] Cláusula 24: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 23, que compreende, adicionalmente, uma fração solúvel em água.

[00224] Cláusula 25: A composição da cláusula 24, em que a fração solúvel em água compreende pelo menos um celo-oligossacarídeo.

[00225] Cláusula 26: A composição da cláusula 25, em que o pelo menos um celo-oligossacarídeo tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 200 g/mol a cerca de 1.500 g/mol.

[00226] Cláusula 27: A composição da cláusula 25 ou cláusula 26, em que o pelo menos um celo-oligossacarídeo compreende pelo menos um composto selecionado do grupo que consiste em celo-hexaose, celopentaose, celoteraose, celotriose, celobiose, glicose e qualquer combinação dos mesmos.

[00227] Cláusula 28: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 27, que compreende, adicionalmente, um produto de degradação.

[00228] Cláusula 29: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 28, que compreende, adicionalmente, um sacarídeo C5 em uma quantidade de cerca de 0% em peso a cerca de 5% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca, em que o sacarídeo C5 é selecionado do grupo que consiste em xilose, xilano e uma combinação dos mesmos.

[00229] Cláusula 30: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 29, que compreende, adicionalmente, espécies insolúveis em uma quantidade de cerca de 0% em peso a cerca de 8% em peso, com base no peso total da composição em uma base seca.

[00230] Cláusula 31: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 30, que compreende, adicionalmente, um agente de dispersão.

[00231] Cláusula 32: A composição da cláusula 31, em que a composição é uma mistura por adição.

[00232] Cláusula 33: A composição da cláusula 31, em que o agente de dispersão é selecionado do grupo que consiste em carboximetilcelulose, derivados de parabeno e combinações dos mesmos.

[00233] Cláusula 34: A composição da cláusula 33, em que uma razão entre o peso do produto de celulose e da carboximetilcelulose é de cerca de 95:5 a cerca de 70:30.

[00234] Cláusula 35: A composição da reivindicação 1, que compreende, adicionalmente, pelo menos um ingrediente farmaceuticamente ativo.

[00235] Cláusula 36: A composição da cláusula 35, em que o produto de celulose serve como um material carreador, um agente esferonizador, um material de entrega de fármaco tópico, um excipiente ou qualquer combinação dos mesmos.

[00236] Cláusula 37: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 36, em que a primeira condição consiste ou consiste essencialmente nas seguintes etapas sequenciais: (i) expandir o produto de celulose duas vezes em água DI durante 1 hora cada, sob agitação à temperatura ambiente (filtrar e ressuspender sólidos em água DI fresca após cada expansão), (ii) ativar os sólidos resultantes duas vezes em metanol durante 45 minutos cada, à temperatura ambiente sob agitação (filtrar e ressuspender sólidos em metanol fresco após cada ativação), (iii) ativar os sólidos resultantes em N,N-dimetilacetamida (DMAc) (sem LiCl) de um dia para o outro à temperatura ambiente sob agitação (seguido de filtração de sólidos), (iv) agitar os sólidos resultantes em 8% em peso de LiCl em DMAc durante 24 horas à temperatura ambiente, seguido de (v) submeter a mesma mistura de LiCl/DMAc (sem qualquer filtração) a 2 a 8 °C durante até 3 dias sem agitação.

[00237] Cláusula 38: A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 37, em que o produto de celulose tem um Mw que é menor que cerca de 0,5 vezes o valor do Mw de MCC.

[00238] Cláusula 39: Uma composição adesiva que compreende a composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 38.

[00239] Cláusula 40: A composição adesiva da cláusula 39, em que a composição adesiva compreende pelo menos uma dentre uma resina de fenol formaldeído e uma resina de ureia-formaldeído.

[00240] Cláusula 41: A composição adesiva da cláusula 39 ou cláusula 40, que compreende, adicionalmente, lignina.

[00241] Cláusula 42: A composição adesiva da cláusula 41, em que o produto de celulose e lignina foram incorporados na composição adesiva como um resíduo derivado da hidrólise de biomassa.

[00242] Cláusula 43: A composição adesiva da cláusula 42, em que a hidrólise de biomassa é selecionada do grupo que consiste em hidrólise de fluido supercrítico, hidrólise de fluido subcrítico, hidrólise de fluido quase crítico, hidrólise ácida, hidrólise enzimática e combinações das mesmas.

[00243] Cláusula 44: A composição adesiva da cláusula 42 ou cláusula 43, em que a quantidade de resíduo incorporado no adesivo é de pelo menos cerca de 1% em peso, com base no peso total do adesivo em uma base seca.

[00244] Cláusula 45: A composição adesiva da cláusula 44, em que o resíduo contém pelo menos cerca de 1% em peso do produto de celulose, com base no peso total do resíduo em uma base seca.

[00245] Cláusula 46: A composição adesiva de qualquer uma dentre as cláusulas 39 a 45, em que a composição consiste essencialmente no produto de celulose.

[00246] Cláusula 47: A composição adesiva de qualquer uma dentre as cláusulas 39 a 46, em que a composição adesiva contém pelo menos cerca de 1% em peso do produto de celulose.

[00247] Cláusula 48: Um método que compreende: fornecer uma matéria-prima que compreende uma celulose do tipo I; converter pelo menos uma porção da celulose do tipo I em uma celulose do tipo II; e hidrolisar pelo menos uma porção da celulose do tipo II.

[00248] Cláusula 49: O método da cláusula 48, em que a matéria-prima é selecionada do grupo que consiste em biomassa lignocelulósica, biomassa celulósica, biomassa celulósica processada, resíduos sólidos urbanos e qualquer combinação dos mesmos.

[00249] Cláusula 50: O método da cláusula 48 ou cláusula 49, em que a conversão compreende colocar a matéria- prima em contato com um fluido que compreende água supercrítica.

[00250] Cláusula 51: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 50, em que a conversão é realizada a uma temperatura de cerca de 150 °C a cerca de 450 °C.

[00251] Cláusula 52: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 51, em que a conversão produz uma composição que compreende um produto de celulose, em que o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I não convertida e a celulose do tipo II.

[00252] Cláusula 53: O método da cláusula 52, em que pelo menos uma dentre as condições (1) a (4) é satisfeita: (1) o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I e celulose do tipo II; (2) o produto de celulose compreende celulose do tipo II e não compreende celulose do tipo I, (3) o produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição; e (4) celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos cerca de 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição.

[00253] Cláusula 54: O método da cláusula 52 ou cláusula 53, em que a hidrólise é realizada na composição.

[00254] Cláusula 55: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 52 a 54, em que a composição compreende, adicionalmente, lignina.

[00255] Cláusula 56: O método da cláusula 55, que compreende, adicionalmente, separar a lignina do produto de celulose com o uso de separação por gravidade, separação centrífuga, separação centrípeta, filtração ou uma combinação das mesmas.

[00256] Cláusula 57: O método da cláusula 55 ou cláusula 56, que compreende, adicionalmente, separar a lignina do produto de celulose com o uso de um hidrociclone.

[00257] Cláusula 58: O método da cláusula 57, em que pelo menos uma porção da lignina é removida em um subfluxo do hidrociclone.

[00258] Cláusula 59: O método da cláusula 57 ou 58, em que pelo menos uma porção do produto de celulose é removida em um sobrefluxo do hidrociclone.

[00259] Cláusula 60: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 59, em que a hidrólise é realizada em uma temperatura menor que a conversão.

[00260] Cláusula 61: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 60, em que a hidrólise compreende empregar um fluido que compreende água comprimida quente.

[00261] Cláusula 62: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 61, em que a hidrólise é realizada com o uso de energia térmica que se origina da conversão.

[00262] Cláusula 63: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 62, em que a conversão é conduzida a uma temperatura acima de 100 °C, e a celulose do tipo II produzida na conversão é mantida a uma temperatura acima de 100 °C antes da hidrólise, e opcionalmente durante a hidrólise.

[00263] Cláusula 64: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 63, em que a conversão produz uma corrente a uma primeira temperatura, e o método compreende, adicionalmente: reduzir a primeira temperatura da corrente para uma segunda temperatura; manter a corrente na segunda temperatura durante um período de tempo, e alterar a corrente para uma terceira temperatura antes da hidrólise; em que a hidrólise é conduzida a uma quarta temperatura que é igual ou diferente da terceira temperatura.

[00264] Cláusula 65: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 64, em que a hidrólise compreende hidrólise ácida.

[00265] Cláusula 66: O método da cláusula 52, que compreende, adicionalmente, hidrolisar a celulose do tipo II, em que a celulose do tipo II é seletivamente hidrolisada em relação à celulose do tipo I não convertida.

[00266] Cláusula 67: O método da cláusula 52, que compreende, adicionalmente, recuperar a celulose do tipo I não convertida.

[00267] Cláusula 68: O método da reivindicação 67, que compreende, adicionalmente, incorporar a celulose do tipo I não convertida recuperada em uma composição farmacêutica.

[00268] Cláusula 69: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 52 a 68, em que o produto de celulose é usado como um modificador de reologia.

[00269] Cláusula 70: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 52 a 69, que compreende, adicionalmente, empregar pelo menos uma porção do produto de celulose como pelo menos uma porção da matéria-prima, e repetir o método pelo menos uma vez.

[00270] Cláusula 71: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 70, em que pelo menos uma porção da biomassa é biomassa fracionada.

[00271] Cláusula 72: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 48 a 71, em que pelo menos uma porção do produto de celulose é incorporada em um adesivo selecionado do grupo que consiste em uma resina fenólica, uma resina de fenol formaldeído ou uma combinação das mesmas.

[00272] Cláusula 73: Um método que compreende: fornecer um reagente que compreende um material selecionado do grupo que consiste em biomassa lignocelulósica, biomassa celulósica, biomassa celulósica processada, resíduos urbanos e combinações dos mesmos; colocar o reagente em contato com um fluido que compreende água, em que a água é subcrítica, quase crítica ou água supercrítica, para formar uma primeira mistura de reagente, em que a primeira mistura de reagente está a uma quinta temperatura e em uma quinta pressão, e manter a primeira mistura de reagente na quinta temperatura e na quinta pressão durante um quinto período de tempo; arrefecer a primeira mistura de reagente para formar uma primeira mistura de produto que compreende: i) uma primeira fração líquida; e ii) uma primeira fração sólida; em que a primeira fração sólida compreende uma composição que compreende um produto de celulose; e processar a primeira mistura de produto; em que o processamento é pelo menos um dentre: a) recuperar pelo menos uma porção do produto de celulose a partir da primeira mistura de produto para formar um produto de celulose recuperado, em que um rendimento do produto de celulose recuperado é de cerca de 5% a cerca de 100%, com base na quantidade de celulose no reagente; e b) hidrolisar pelo menos uma porção da primeira mistura de produto.

[00273] Cláusula 74: O método da cláusula 73, em que pelo menos uma dentre as condições (1) a (4) é satisfeita: (1) o produto de celulose compreende uma cellulose do tipo I e celulose do tipo II; (2) o produto de celulose compreende celulose do tipo II e não compreende celulose do tipo I, (3) o produto de celulose tem um peso molecular ponderal médio de cerca de 3.000 g/mol a cerca de 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição; e (4) celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos cerca de 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição.

[00274] Cláusula 75: O método da cláusula 73 ou cláusula 74, em que o produto de celulose compreende uma celulose do tipo I.

[00275] Cláusula 76: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 75, em que o produto de cellulose compreende uma celulose do tipo II.

[00276] Cláusula 77: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 76, em que o produto de cellulose compreende uma celulose do tipo I e uma celulose do tipo II.

[00277] Cláusula 78: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 77, em que a quinta temperatura é de cerca de 250 °C a cerca de 450 °C.

[00278] Cláusula 79: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 78, em que a quinta pressão é de cerca de 11.000 KPa (110 bar) a cerca de 35.000 KPa (350 bar).

[00279] Cláusula 80: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 79, em que o quinto período de tempo é de cerca de 0,01 s a cerca de 10 s.

[00280] Cláusula 81: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 80, em que o arrefecimento brusco compreende resfriamento rápido.

[00281] Cláusula 82: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 81, em que o arrefecimento brusco compreende resfriamento para uma temperatura de cerca de 30 °C a cerca de 300 °C.

[00282] Cláusula 83: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 82, em que o arrefecimento brusco compreende alterar a quinta pressão para uma pressão de cerca de 100 a cerca de 9.000 KPa (cerca de 1 a cerca de 90 bar).

[00283] Cláusula 84: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 83, em que a composição compreende lignina.

[00284] Cláusula 85: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 84, em que a composição compreende pelo menos um celo-sacarídeo selecionado do grupo que consiste em celo-hexaose, celopentaose, celoteraose, celotriose, celobiose, glicose e combinações dos mesmos.

[00285] Cláusula 86: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 85, em que a primeira fração líquida compreende um monômero de glicose solúvel, um oligômero de glicose solúvel, um monômero de xilose solúvel, um oligômero de xilose solúvel ou qualquer combinação dos mesmos.

[00286] Cláusula 87: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 86, que compreende, adicionalmente, separar a composição da primeira fração líquida, da primeira fração sólida ou uma combinação das mesmas para formar uma composição separada.

[00287] Cláusula 88: O método da cláusula 87, em que a separação é separação por gravidade, separação centrífuga, separação centrípeta, filtração ou uma combinação das mesmas.

[00288] Cláusula 89: O método da cláusula 87 ou cláusula 88, em que a separação compreende o uso de um hidrociclone.

[00289] Cláusula 90: O método da cláusula 89, em que a primeira fração sólida compreende, adicionalmente, lignina, e o método compreende, adicionalmente, remover pelo menos uma porção da lignina em um subfluxo do hidrociclone.

[00290] Cláusula 91: O método da cláusula 89 ou cláusula 90, que compreende, adicionalmente, a remoção de pelo menos uma porção do produto de celulose em um sobrefluxo do hidrociclone.

[00291] Cláusula 92: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 84 a 91, que compreende, adicionalmente: separar a lignina da primeira fração sólida a uma temperatura, uma pressão e durante um período de tempo suficiente para formar uma lignina purificada.

[00292] Cláusula 93: O método da cláusula 92, em que a temperatura é de cerca de 120 °C a cerca de 300 °C.

[00293] Cláusula 94: O método da cláusula 92 ou cláusula 93, em que a temperatura é maior que uma temperatura de transição vítrea de lignina.

[00294] Cláusula 95: O método da cláusula 94, em que a temperatura de transição vítrea de lignina é de pelo menos cerca de 65 °C.

[00295] Cláusula 96: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 95, em que o período de tempo é de cerca de 1 segundo a cerca de 2 horas.

[00296] Cláusula 97: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 96, em que a lignina se encontra em um estado fundido.

[00297] Cláusula 98: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 97, que compreende, adicionalmente, separar a lignina purificada do produto de celulose.

[00298] Cláusula 99: O método da cláusula 98, em que a lignina purificada tem uma tensão superficial maior que o produto de celulose.

[00299] Cláusula 100: O método da cláusula 98 ou cláusula 99, em que o produto de celulose migra para uma superfície da lignina purificada.

[00300] Cláusula 101: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 100, em que a lignina purificada é sob uma forma de um fluido contínuo.

[00301] Cláusula 102: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 101, em que a lignina purificada é sob uma forma de um tampão.

[00302] Cláusula 103: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 102, em que a lignina purificada é pelo menos cerca de 97% pura.

[00303] Cláusula 104: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 92 a 103, em que a lignina purificada é pelo menos cerca de 99% pura.

[00304] Cláusula 105: Um produto formado pelo método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 104.

[00305] Cláusula 106: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 104, em que o reagente é preparado por meio de um processo que compreende: colocar a matéria- prima em contato com água, em que a água é água supercrítica, água quase crítico ou água subcrítica a uma temperatura, em uma pressão e durante um período de tempo.

[00306] Cláusula 107: O método da cláusula 106, em que a temperatura é de cerca de 130 °C a cerca de 300 °C.

[00307] Cláusula 108: O método da cláusula 106 ou cláusula 107, em que a pressão é de cerca de 200 KPa (2 bar) a cerca de 30.000 KPa (300 bar).

[00308] Cláusula 109: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 106 a 108, em que o período de tempo é de cerca de 60 s a cerca de 150 min.

[00309] Cláusula 110: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 87 a 104, que compreende, adicionalmente, coletar a composição separada para formar uma composição coletada.

[00310] Cláusula 111: O método da cláusula 110, que compreende, adicionalmente, lavar a composição coletada com um solvente para formar uma fração de lavagem líquida e uma fração sólida lavada.

[00311] Cláusula 112: O método da cláusula 111, em que o solvente é selecionado do grupo que consiste em água, uma água C1-C5, dioxano, dioxano aquoso, solução alcalina aquosa ou qualquer combinação dos mesmos.

[00312] Cláusula 113: O método da cláusula 111 ou cláusula 112, em que a fração de lavagem líquida compreende pelo menos um dentre um oligossacarídeo solúvel, um monossacarídeo solúvel, uma lignina solúvel, um produto de degradação solúvel, um subproduto de reação solúvel ou qualquer combinação dos mesmos.

[00313] Cláusula 114: O método da cláusula 113, em que o produto de degradação solúvel é hidroximetilfurfural, glicolaldeído, gliceraldeído, ácido fórmico, ácido levulínico, ácido lático, piruvaldeído, dihidroxiacetona, furfural, formaldeído, ácido glucurônico, furano ou qualquer combinação dos mesmos.

[00314] Cláusula 115: O método da cláusula 113 ou cláusula 114, em que o subproduto de reação solúvel é ácido acético.

[00315] Cláusula 116: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 111 a 115, em que a fração sólida lavada compreende um material selecionado do grupo que consiste em um material de celulose insolúvel, um celo-oligossacarídeo insolúvel, uma lignina insolúvel e combinações dos mesmos.

[00316] Cláusula 117: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 104 e 106 a 116, em que o processamento consiste na recuperação de pelo menos uma porção do produto de celulose para formar um produto de celulose recuperado.

[00317] Cláusula 118: O método da cláusula 117, que compreende, adicionalmente, usar pelo menos uma porção do produto de celulose recuperado como pelo menos uma porção do reagente.

[00318] Cláusula 119: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 104 e 106 a 118, em que o processamento consiste na hidrólise de pelo menos uma porção da primeira mistura de produto, e a hidrólise é selecionada do grupo que consiste em hidrólise ácida, hidrólise de enzima, hidrólise térmica e qualquer combinação das mesmas, formando, assim, uma segunda mistura de produto que compreende pelo menos um produto de hidrólise.

[00319] Cláusula 120: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 117 a 119, em que pelo menos uma porção do produto de celulose recuperado é hidrolisado por hidrólise ácida, hidrólise de enzima, hidrólise térmica ou uma combinação das mesmas.

[00320] Cláusula 121: O método da cláusula 119 ou cláusula 120, em que a hidrólise é hidrólise ácida.

[00321] Cláusula 122: O método da cláusula 121, em que a hidrólise ácida é realizada em um pH menor que cerca de 4.

[00322] Cláusula 123: O método da cláusula 121 ou cláusula 122, em que substancialmente nenhum aditivo de aumento de pH é adicionado à corrente de produto.

[00323] Cláusula 124: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 121 a 123, em que a corrente de produto tem condutividade de cerca de 0,055 μOhm/cm a cerca de 80 μOhm/cm.

[00324] Cláusula 125: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 73 a 104 e 106 a 124, em que pelo menos uma porção da primeira mistura de produto é usada para formar pelo menos uma porção do reagente.

[00325] Cláusula 126: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 119 a 125, em que a hidrólise é hidrólise térmica, e a hidrólise compreende: colocar a primeira mistura de produto em uma sexta temperatura e uma sexta pressão; e manter a primeira mistura de produto na sexta temperatura e na sexta pressão durante um sexto período de tempo, formando, assim, a segunda mistura de produto que compreende o pelo menos um produto de hidrólise.

[00326] Cláusula 127: O método da cláusula 126, em que o pelo menos um produto de hidrólise é um oligômero de glicose, um monômero de glicose ou uma combinação dos mesmos.

[00327] Cláusula 128: O método da cláusula 126 ou cláusula 127, em que o sexto período de tempo é de cerca de 0,01 s a cerca de 10 s.

[00328] Cláusula 129: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 126 a 128, em que a sexta temperatura é de cerca de 150 °C a cerca de 450 °C.

[00329] Cláusula 130: O método de qualquer uma dentre as cláusulas 126 a 129, em que a sexta pressão é de cerca de 100 KPa a cerca de 35.000 KPa (cerca de 1 bar a cerca de 350 bar).

[00330] Cláusula 131: O método da cláusula 52, em que o produto de celulose tem um Mw que é menor que cerca de 0,5 vezes o valor do Mw de MCC.

[00331] Cláusula 132. A composição de qualquer uma dentre as cláusulas 1 a 46 e 52 a 131, em que a celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos cerca de 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição.

[00332] A presente invenção é adicionalmente definida nos seguintes Exemplos, em que todas as partes e porcentagens são em peso, exceto onde especificado em contrário. Deve-se compreender que esses exemplos, embora indiquem modalidades preferenciais da invenção, são dados a título de ilustração apenas e não devem ser interpretados como limitação de forma alguma. A partir da discussão acima e desses exemplos, um elemento versado na técnica pode verificar as características essenciais desta invenção, e sem que se afaste do espírito e escopo da mesma, pode fazer diversas alterações e modificações da invenção para adaptar a mesma a diversos usos e condições.

[00333] EXEMPLOS

[00334] EXEMPLO 1

[00335] Neste exemplo, uma "camada branca" rica em celulose foi formada a partir da biomassa com o uso de um processo em duas etapas. Primeiramente, uma pasta fluida aquosa de biomassa cominuída foi submetida a uma temperatura de cerca de 200 a 250 °C durante um período de cerca de 1 a 8 minutos sob uma pressão suficiente para manter todo o fluido na forma líquida (em geral, menor que cerca de 5.000 KPa (50 bar)). A mistura resultante foi filtrada, os sólidos transformados novamente em pasta fluida com água e a pasta fluida submetida a uma temperatura de cerca de 350 a 400 °C durante um período de menos que cerca de 10 s sob uma pressão suficiente para manter o fluido na forma líquida ou supercrítica (em geral, menor que cerca de 25.000 KPa (250 bar)). A mistura resultante foi centrifugada em cerca de 4.000 rpm durante 10 min., e três frações diferentes foram obtidas: (i) uma fase líquida que contém gluco-oligossacarídeos (GOS-0) e uma fração sólida que contém (ii) uma "camada branca" (WL-0) e (iii) uma "camada escura" (DL- 0). A WL-0 foi redispersa em água e centrifugada novamente nas mesmas condições, formando, assim, outras três camadas: GOS-1, WL-1 e DL-1. A Figura 1 representa a fotografia da pasta fluida de hidrólise supercrítica após a segunda centrifugação. Todas as três frações foram separadas e analisadas.

[00336] Os sólidos de camada branca (WL-0 e WL-1) obtidos pela centrifugação sequencial foram secos por congelamento e, então, preparados para a análise de GPC de celulose. As amostras de WL-0 e WL-1 foram expostas às etapas de dissolução de celulose (no presente documento chamada da "primeira condição") detalhada em "Cellulose in lithium chloride/N,N-dimethylacetamide, optimization of a dissolution method using paper substrates and stability of the solutions" por A.-L. Dupont, Polymer 44 (2003), páginas 4.117 a 4.126,que está incorporado ao presente documento a título de referência em sua totalidade. Um valor de dn/dc de 0,136 ml/g foi usado nas medições de GPC das amostras de WL-0 e WL-1 relatadas no presente documento.

[00337] Tanto WL-0 como WL-1 se submeteram a cinco etapas sequenciais separadas (isto é, a "primeira condição") para analisar a composição dos sólidos. Essas etapas foram destinadas a "hidratar" e "ativar" cadeias de celulose de cadeia longa para que tenham capacidade para dissolver a celulose em solução de cloreto de lítio/N,N- dimetilacetamida (LiCl/DMAc). As etapas de dissolução sequenciais envolveram: (i) expandir o produto de cellulose duas vezes em água DI durante 1 hora cada, sob agitação à temperatura ambiente (filtrar e ressuspender sólidos em água DI fresca após cada expansão), (ii) ativar os sólidos resultantes duas vezes em metanol durante 45 minutos cada, à temperatura ambiente sob agitação (filtrar e ressuspender sólidos em metanol fresco após cada ativação), (iii) ativar os sólidos resultantes em N,N-dimetilacetamida (DMAc) (sem LiCl) de um dia para o outro à temperatura ambiente sob agitação (seguido de filtração de sólidos), (iv) agitar os sólidos resultantes em 8% em peso de LiCl em DMAc durante 24 horas à temperatura ambiente, seguido de (v) submeter a mesma mistura de LiCl/DMAc (sem qualquer filtração) a 2 a 8 °C durante até 3 dias sem agitação. Todas as etapas da primeira condição são realizadas em pressão ambiente.

[00338] Substancialmente toda a celulose presente nas camadas WL-0 e WL-1 foi dissolvida na etapa (iv), e o material insolúvel foi separado pela filtração final. Após cada etapa de filtração, as frações de solvente resultantes foram analisadas por diferentes técnicas de SEC/GPC.

[00339] As porcentagens em peso de todas as frações são resumidas na Tabela 1. A porcentagem em peso de cada fração tem por base o peso total dos sólidos de partida WL-0 ou WL-1 em uma base seca (isto é, sem umidade).Tabela 1. Composição de diversas frações presentes em WL-0 e WL-1.

[00340] EXEMPLO 2

[00341] Este exemplo se refere à análise da fração solúvel em água H2O-1 a partir do Exemplo 1. A fração solúvel em água, que contém celo-oligômeros, foi analisada com um Agilent 1260 μHPLC equipado com colunas Waters Ultrahydrogel 120, 500 e 1000. Todas as amostras foram preparadas na concentração de cerca de 1 mg/ml. A água pura desgaseificada e DI filtrada em 0,45 μ foi usada como um eluente em uma taxa de fluxo de 0,5 ml/min. Os celo- oligômeros MEGAZYME foram usados como padrões de calibração para celotriose, celotetraose, celopentaose e celo-hexaose. Os padrões de glicose e celobiose foram adquiridos junto à Sigma-Aldrich. As amostras foram realizadas a uma temperatura de 30 °C com o detector de RI mantido a 55 °C. Os resultados de SEC e GPC foram analisados com o uso do programa de extensão Cirrus para o software ChemStation para calcular MMD de todos os componentes.

[00342] As Tabelas 2 e 3 demonstram a composição de celo-oligossacarídeos presentes em frações solúveis em água de WL-0 e WL-1. A Tabela 4 mostra os dados de calibração usados para determinar a composição das camadas brancas. O termo "outros produtos" se refere a todos os outros produtos de peso molecular baixo presentes na solução que tem tempo de eluição relativamente mais longo. O "erro" na Tabela 4 é medido conforme exposto a seguir: cada padrão na Tabela foi analisado, os dados submetidos à regressão linear para fornecer uma equação linear e a % de erros é o desvio de cada padrão a partir da equação linear. Glicose e oligômeros de glicose até celo-hexaose são resumidos na última fileira das Tabelas 2 e 3, e os mesmos representam cerca de 85% da amostra total com base em uma base de integração de pico, com um peso molecular médio ponderal de cerca de 650 a 700 g/mol. Tabela 2. Composição da fração solúvel em água H2O-1 de WL-0 (10,26 % em peso da amostra total).

Tabela 3. Composição da fração solúvel em água H2O- 1 de WL-1 (12,34 % em peso da amostra total)

Tabela 4. Estatísticas de calibração para oligômeros COS determinadas por cromatografia de exclusão por tamanho (SEC).

[00343] EXEMPLO 3

[00344] Este exemplo se refere à análise da fração solúvel de metanol MeOH-1 a partir do Exemplo 1. A fração solúvel de metanol continha lignina e foi analisada com um Agilent 1260 μHPLC equipado com colunas PSS MCX 100000 e 1000 Â (as colunas estão disponíveis junto à Polymer Standards Service (PSS)). Todas as amostras foram preparadas na concentração de cerca de 1 mg/ml. 0,1 M de NaOH puro desgaseificado e filtrado em 0,45 μ foi usado como o eluente em uma taxa de fluxo de 0,5 ml/min. Poliestirenos sulfonados PSS disponíveis junto à PSS foram usados como padrões de calibração. As amostras foram realizadas na temperatura de 30 °C com o detector de RI mantido a 30 °C e o detector de UV ajustado para 280 nm. Os resultados de SEC e GPC foram analisados com o uso do programa de extensão Cirrus para o software ChemStation para calcular MMD de todos os componentes.

[00345] Especificamente, os polifenólicos solúveis em metanol foram analisados com colunas PSS MCX e os MMDs resultantes são encontrados na Tabela 5. A análise foi realizada com o uso de padrões de calibração com tempo de retenção (RT) entre 28,0 a 40,0 min. O gráfico de calibração foi construído com o coeficiente de determinação de 0,9886, e o coeficiente de correlação linear de -0,9943. De forma interessante, embora um peso molecular médio ponderal de lignina presente em WL-0 e WL-1 seja substancialmente igual em cerca de 1.600 a 1.700 g/mol, a % em peso de lignina em cada amostra de WL se diferenciou: cerca de 20 % em peso em WL-1 e cerca de 30 % em peso em WL-0. A Figura 2 representa as plotagens de distribuição de massa molar de lignina em amostras WL-0 e WL-1 (que essencialmente se sobrepõem).Tabela 5. Distribuição de Massa Molar de Lignina em amostras de WL.

[00346] EXEMPLO 4

[00347] Este exemplo se refere à análise da celulose presente em amostras de WL (amostras de DMAc/LiCl), a partir da etapa (iv) no Exemplo 1. A solução em 8% em peso de LiCl em DMAc foi diluída a uma concentração de 0,8 % em peso de LiCl em DMAc e analisada em um Viscotek GPCMax equipado com colunas LT6000L e o arranjo de detectores TDA 305, com detectores de LALLS, RALLS, RI e viscosidade intrínseca. O eluente foi igual ao solvente de amostra e a velocidade de eluição foi mantida a 1,0 ml/min. Os padrões foram padrões 65 k e 95 k Da PMMA disponíveis junto à Malvern. O software para cálculos de MMD foi o programa OmniSEC e todas as amostras foram preparadas na faixa de concentração de ~2 a 5 mg/ml. Os resultados de DP e distribuição de massa molar de celulose WL calculada são detalhados na Tabela 6. Um valor de dn/dc de 0,136 ml/g foi usado nas medições de GPC das amostras de WL-0 e WL-1. O sistema foi calibrado com o uso de diferentes padrões. Os dados apresentados na Tabela 7 ilustram a precisão do método de detecção tripla mediante a medição da distribuição de massa molar de um padrão conhecido após a calibração com um outro padrão. Especificamente, o instrumento foi calibrado com PMMA 65k disponível junto à Malvern Instruments, e a precisão da calibração verificada com PMMA 95k também disponível junto à Malvern Instruments. A coluna "padrão oficial PMMA 95k" na Tabela 7 relata o peso molecular "oficial" da amostra conforme fornecido pela Malvern Instruments, enquanto que a coluna "PMMA 95k experimental" relata o peso molecular conforme medido no instrumento calibrado.Tabela 6. A distribuição de massa molecular da celulose em amostras de WL.

[00348] *DP é calculado com o uso de Mw e tem por base o monômero de anidroglicose (com MW = 162 g/mol; glicose-água) Tabela 7. Distribuição de Massa Molecular para amostras padrão.

[00349] Conforme ilustrado nas Figuras 3 a 4, as medições de viscosidade do eluente que contém as celuloses resultam em um aparecimento do pico "dupleto", em que a "cauda" é medida pelo detector de RI. Constatou-se que a cauda representa apenas uma quantidade menor da amostra total com base na integração de RI (sinal de RI é proporcional à concentração). Consequentemente, um valor mais exato é considerado quando apenas o pico de celulose "grande" é integrado. Os resultados dessa integração são mostrados na Tabela 8 e Figuras 5 a 6. Constatou-se que o pico de celulose "grande" representa cerca de 93,19% e 92,61% para WL-0 e WL-1, respectivamente, da área integral de sinal de RI total que inclui a "cauda". Tabela 8. As distribuições de massa molar de celulose em amostras de WL calculadas em uma base do pico "grande" obtido em medições de GPC.

[00350] *DP é calculado com o uso de Mw e tem por base o monômero de anidroglicose (com MW = 162 g/mol; glicose-água)

[00351] EXEMPLO 5

[00352] Este exemplo demonstra a medição de quantidades relativas de celulose do tipo I, celulose do tipo II e celulose amorfa no produto de celulose por meio de espectroscopia por RMN de 13C e CP-MAS de estado sólido. Este exemplo emprega amostras HHR, SHR-50 e SHR-80.

[00353] Para preparar HHR, a biomassa cominuída (triturada) que compreende madeira de lei com um tamanho médio de partícula menor que cerca de 500 μm foi misturada com água para formar uma pasta fluida. A pasta fluida foi reagida a uma temperatura de cerca de 170 a 245 °C e uma pressão de cerca de 3.500 KPa a 6.200 KPa (35 a 62 bar) durante um período de cerca de 1 a 120 minutos (chamado de "o processo de HH"). A mistura de reação foi resfriada a menos que 100°C e despressurizada a menos que 1.000 KPa (10 bar). A mistura de reação despressurizada e resfriada foi, então, filtrada com o uso de um filtro prensa. Os sólidos correspondem à amostra HHR.

[00354] Para preparar as amostras SHR-50 e SHR- 80, os sólidos HHR foram coletados e novamente transformados em pasta fluida com água. A pasta fluida foi colocada em contato com água quase crítica ou água supercrítica que tem uma temperatura de cerca de 360 °C a cerca de 600 °C e uma pressão de cerca de 20.000 KPa a cerca de 60.000 KPa (cerca de 200 bar a cerca de 600 bar), e a mistura resultante mantida em condições de reação durante um tempo de permanência de cerca de 0,1 s a cerca de 8 s. A amostra SHR-50 tem cerca de 50% em peso de lignina e 50% em peso de celulose em uma base seca. A amostra SHR-80 tem cerca de 80% em peso de lignina e 20% em peso de celulose em uma base seca. Em geral, os sólidos SHR com teores de lignina diferentes podem ser preparados mediante a variação das condições de reação: em geral, temperatura mais alta e/ou tempo de permanência mais longo levam ao teor de lignina maior (uma vez que mais celulose é hidrolisada e removida na corrente de GOS líquida), e em geral, a temperatura mais baixa e/ou tempos de permanência mais curtos levam ao teor de lignina menor (uma vez que mais celulose permanece não hidrolisada e permanece com os sólidos).

[00355] A espectroscopia por RMN de 13C e CP-MAS de estado sólido é um método bem estabelecido para determinar a estrutura supramolecular e cristalinidade da celulose, conforme discutido, por exemplo, por Zuckerstatter, G., et al., em "The Elucidation of Cellulose Supramolecular Structure by 13C CP-MAS NMR", Lenzinger Berichte, 87, (2009), 38 a 46, incorporado ao presente documento a título de referência, em sua totalidade. Em geral, o espectro obtido de celulose exibe ressonâncias facilmente separáveis a partir de domínios cristalinos e de ordem menor para os átomos C4 e C6 na unidade de anidroglicose (AGU). O sinal C4 de celulose é particularmente bem resolvido e se estende sobre uma ampla faixa de deslocamento químico de cerca de 79 ppm a 91 ppm. O trabalho anterior na técnica estabeleceu que os sinais em cerca de 89 ppm e 84 ppm podem ser atribuídos a componentes cristalinos e não cristalinos (amorfos), respectivamente, cujos componentes relativos podem ser determinados por meio de integração de áreas de pico com o uso de limites de integração fixos ou por desconvolução de sinal. No presente documento, os espectros são analisados pelo método de desconvolução conforme descrito na referência citada acima. Na diferenciação entre, e na quantificação de quantidades relativas de celulose do tipo I, celulose do tipo II e celulose amorfa, foi constatado que é vantajoso analisar os formatos de linha C6, para quais as ressonâncias são bem separadas.

[00356] Os seguintes resíduos, preparados conforme descrito acima (Exemplo 1), foram adicionalmente estudados por meio de espectroscopia por RMN de 13C e CP-MAS para verificar informações estruturais, cristalinidade e tipo de celulose para o componente de celulose dos resíduos: HHR, SHR-50, SHR-80. Para cada resíduo, as amostras foram preparadas para o estudo de RMN conforme exposto a seguir: as amostras foram exaustivamente lavadas com água para remover matéria solúvel em água residual e exaustivamente extraídas com 80% (volume/volume) de dioxano aquoso à temperatura ambiente para eliminar a quantidade máxima de lignina das mesmas. Normalmente, cerca de 85 a 90% de lignina originalmente presente na amostra foram removidas por meio desse procedimento.

[00357] Foram obtidos espectros de RMN de estado sólido dessas preparações lavadas e extraídas. A preparação e condições de operação do espectrômetro de RMN de 13C e CP- MAS são descritas na referência citada (página 39, segunda coluna). Para eliminar sinais de lignina residuais dos espectros, o espectro da lignina extraída pura correspondente foi adquirido e subtraído desses espectros. O sinal devido aos grupos -OMe em cerca de 56 ppm foi usado para a normalização dos espectros antes da subtração. A lignina extraída pura para cada uma dentre as amostras HHR, SHR-50 e SHR-80 foi obtida submetendo-se as amostras frescas separadas à extração à temperatura ambiente sob mistura durante 3 horas em razão de líquido:sólido (L:S) de 10:1 (p/p) com o uso de 1% em peso de solução de hidróxido de sódio aquoso. A solução de lignina alcalina foi, então, separada de quaisquer sólidos não dissolvidos por meio de centrifugação e a lignina solubilizada foi precipitada por meio do ajuste do pH para 2,0, seguido de filtração e lavagem com água, com secagem subsequente. Essas amostras de lignina pura para cada uma dentre as amostras HHR, SHR- 50 e SHR-80 foram usadas na subtração de espectro.

[00358] Devido ao fato de que a região C4 para HHR mostra apenas celulose do tipo I, a análise é mais prontamente realizada nessa faixa de deslocamento químico C4 (de cerca de 79 ppm a 91 ppm); no caso de SHR-50 e SHR- 80, a região C4 mostra quantidades significativas ou predominantemente celulose do tipo II para qual a região C6 (faixa de deslocamento químico de cerca de 58 ppm a 67 ppm) é mais prontamente analisada. A Figura 7A mostra o espectro de RMN para SHR-50. A curva ajustada e desconvolucionada na região C6 para SHR-50 é mostrada na Figura 7B. Os espectros para HHR e SHR-80 não são mostrados, mas a desconvolução e o ajuste de curva foram feitos da mesma maneira. A análise por RMN de 13C e CP-MAS de HHR, SHR-50 e SHR-80 é apresentada nas Tabelas 9, 10 e 11, respectivamente. Tabela 9. Análise por RMN de 13C e CP-MAS da amostra HHR.

Tabela 10. Análise por RMN de 13C e CP-MAS de SHR-50

Tabela 11. Análise por RMN de 13C e CP-MAS de SHR-80

[00359] Com o uso dos resu Ltados de ajuste de curva, as razões relativas de celulose do tipo I, celulose do tipo II e celulose amorfa foram determinadas conforme exposto a seguir. Para a amostra HHR, a razão entre celulose do tipo I e celulose amorfa foi de cerca de 1:0,77. Não houve celulose do tipo II na amostra HHR. Para a amostra SHR-50, a razão entre celulose do tipo I e celulose do tipo II e celulose amorfa foi de cerca de 1:3,3:1,4. Em outras palavras, para a amostra SHR-50, a razão entre celulose amorfa e a quantidade total de celulose do tipo I e tipo II é de cerca de 1:3 (1,4/(1 + 3,3)). Para a amostra SHR-80, a razão entre celulose do tipo II e celulose amorfa foi de cerca de 1:0,2. Não houve celulose do tipo I na amostra SHR- 80.

[00360] A celulose do tipo II não é encontrada em biomassa de ocorrência natural. O resíduo de HHR (resíduo de etapa 1) que resulta das condições brandas de hidrólise da matéria-prima de biomassa que entra no processo também não contêm celulose do tipo II. Entretanto, a análise dos espectros de RMN de 13C e CP-MAS mostra que a celulose presente nos resíduos de SHR-50 e SHR-80 que resultam da hidrólise de água supercrítica do resíduo sólido da etapa 1 é em grande parte (57,4% para SHR-50) ou quase totalmente (85,0% para SHR-80) celulose do tipo II (sendo que o restante da celulose é amorfo).

[00361] EXEMPLO 6

[00362] Neste exemplo, uma pasta fluida que resulta da hidrólise supercrítica de biomassa foi centrifugada em três frações, conforme descrito no Exemplo 1. A camada WL-0 foi, então, adicionalmente purificada e submetida à microscopia eletrônica, cristalografia por raios X e análise de tamanho de partícula. A análise das frações sólidas demonstrou que os "sólidos brancos" são enriquecidos com celulose e os "sólidos escuros" são enriquecidos com lignina.

[00363] A camada branca (WL-0) separada da pasta fluida de hidrólise supercrítica por meio de centrifugação foi purificada de acordo com a rota representada na Figura 8. A camada branca centrifugada (WL-0) foi novamente transformada em pasta fluida em água, centrifugada e, então, a camada branca rica em carboidrato (WL-1) sequencialmente lavada com metanol e, então, dioxano:água (90:10 em volume), rendendo uma amostra de sólidos brancos purificados 1 (PWS- 1). Uma outra amostra foi gerada centrifugando-se, em um tempo adicional, a fração de WL-1 e, então, subsequentemente lavando a camada de sólidos rica em carboidrato resultante com metanol e, então, dioxano:água (90:10), rendendo uma segunda amostra de sólidos brancos purificados 2 (PWS-2).

[00364] Em um outro experimento de lavagem, uma amostra de resíduo de pasta fluida de hidrólise supercritical ("SHR") (que contém tanto a fração rica em lignina como a fração rica em celulose, sem qualquer centrifugação) foi extraída com (1) uma solução de NaOH (1% em peso) em água ou (2) dioxano:água (90:10 em volume). Os sólidos resultantes da extração (1) foram lavados com água e os sólidos resultantes de (2) foram lavados com dioxano, gerando, assim, duas porções ricas em celulose: sólidos brancos purificados PWS-3 e PWS-4, respectivamente. Uma fração de lignina ("SHL") foi obtida por meio de evaporação da solução alcalina de dioxano/água ou por meio de acidificação da solução alcalina de dioxano/água para precipitar a lignina sólida.

[00365] A morfologia de superfície e microestrutura das amostras PWS-1, 2, 3 e 4 foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo ("FESEM") (JEOL, 6400F, Peabody, MA, USA operando a 10 kV). As amostras em pó foram fixadas em fita de carbono, revestida com uma camada de Au/Pt e as imagens SEM resultantes são representadas na Figura 9.

[00366] A fim de minimizar a agregação nas amostras devido à ligação de hidrogênio e outras interações não covalentes, as amostras foram dispersas em água (0,05%), agitadas durante 4 horas, e sonicadas durante 5 min. antes da deposição. Algumas gotas das suspensões foram secas ao ar sobre pastilhas de silicone limpas, fixadas em fita de carbono, revestidas com uma camada de Au/Pt e, então, analisadas por FESEM. As imagens resultantes são representadas na Figura 10.

[00367] As amostras PWS-1, 2, 3 e 4 purificadas foram adicionalmente analisadas por difração de raios X ("XRD") com o uso de um difratômetro de raios X Rigaku SmartLab equipado com um monocrômetro com o uso de um tamanho de etapa de radiação de Cu Kα de 0,05° (2θ) e um tempo de contagem de 5 s em cada etapa. Os resultados são mostrados na Figura 11.

[00368] Foi constatado, com base na presença do pico em 15,5° na XRD de todas as amostras analisadas, que, sob as condições supercríticas empregadas, a celulose do tipo I é parcialmente convertida em celulose do tipo II. O grau estimado de cristalinidade para todas as amostras é mostrado na Tabela 12, calculado com o uso do método de altura de pico de XRD, um procedimento bem conhecido na técnica (consulte, por exemplo, Segal L., Creely J.J., Martin A.E. Jr, Conrad C.M.: An empirical method for estimating the degree of crystallinity of native cellulose using the x-ray diffractometer. Tex Res J 1962, 29:786 a 794, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade). Tabela 12. Grau estimado de cristalinidade em %.

[00369] Para medir o tamanho de partícula, as amostras PWS (que foram primeiramente drenadas e/ou secas) foram transformas em pasta fluida em água a uma concentração de 10 mg/ml e analisadas em um analisador de tamanho de partícula Beckman Coulter LS 13 320. Os resultados são apresentados na Tabela 13 A distribuição de tamanho de partícula (DTP) da amostra após diversos tratamentos foi comparada. A DTP dos sólidos SHR que não foram secos antes das medições de tamanho de partícula (SHR-úmido) mostraram dois picos distintos no espectro com máximos em cerca de 1,5 μm e 30 μm, enquanto que o mesmo material após a secagem (SHR-seco) mostrou uma ampla distribuição com subpicos em cerca de 50 μm e 200 μm, e máximo em cerca de 400 μm (Figura 12). Foi demonstrado que as amostras PWS-1 e PWS-2 têm uma distribuição de tamanho de partícula substancialmente simétrica. Por outro lado, foi demonstrado que a distribuição de tamanho de partícula de amostras PWS-3 e 4 mostrou uma distribuição não simétrica com dois picos distintos. Adicionalmente, a DTP da lignina de SHL foi similar à DTP das amostras PWS-3 e PWS-4, ou seja, uma distribuição não simétrica com valores medianos mais baixos em cerca de 49 μm. A Figura 13 mostra a DTP de A) PWS-2, B) PWS-3 e C) SHL. Tabela 13. Distribuição de tamanho de partícula de sólidos brancos (PWS-1, 2, 3, 4) e sólidos SH (SHR) e lignin (SHL).

[00370] EXEMPLO 7

[00371] Neste exemplo, a viscosidade de uma camada branca foi medida. Uma fração de WL-0 a partir do Exemplo 1 foi dispersa em água e centrifugada em 1.250 rpm durante 10 min. para remover uma camada escura residual (DL) que estava presente. Uma passagem de centrífuga adicional em 3.000 rpm durante 10 min. foi conduzida para assegurar uma camada branca de alta pureza. Para remover quaisquer oligossacarídeos de glicose solúveis arrastados ("GOS"), as amostras de camada branca foram redispersas em água e centrifugadas em 4.000 rpm durante 20 min., e o GOS foi decantado. A amostra de camada branca restante foi lavada com água desionizada (DI) e centrifugada novamente em 4.000 rpm durante 20 min. adicionais. A amostra de camada branca final sob a forma de uma pasta úmida foi diluída em 5,44% em peso em água DI e sua viscosidade analisada a T = 23 °C. A viscosidade medida foi de cerca de 2.120 MPa.s em 1 rpm, fuso 21 e 1.760 MPa.s em 2,5 rpm, fuso 21. Algum comportamento tixotrópico foi observado.

[00372] EXEMPLO 8

[00373] Neste exemplo, a camada branca (WL) purificada de acordo com o Exemplo 7 foi analisada por meio da análise de plasma acoplado por indução (ICP). Três amostras separadas pesando 0,8305 g, 0,4986 g e 0,5990, respectivamente, foram transferidas para três tubos de digestão separados. Alíquotas de dez mililitros de ácido nítrico a 70% (Fisher A509-P212 Lote 1112120, grau de metal residual) foram adicionadas a cada tubo de digestão. Duas amostras de referência, REF. 1 e REF. 2 foram preparadas mediante a adição de alíquotas de 10 ml de ácido nítrico a 70% a dois tubos de digestão separados que não continham sólidos de camada branca. Todas as amostras foram misturadas com a mão à temperatura ambiente durante 20 min. Os tubos de digestão foram, então, tampados e colocados no digestor de micro-ondas CEM Mars 6. As condições do digestor de micro-ondas foram mantidas conforme a seguir: Rampa de temperatura de 20 minutos da temperatura ambiente a cerca de 190 °C; retendo todas as amostras a 190 °C durante 20 minutos. Depois que a digestão foi concluída, todas as amostras foram resfriadas em uma capela de exaustão e ventiladas. A solução digerida foi transferida para um tubo de centrifugação graduado de 50 ml. As soluções foram levadas a um volume total de 35 ml com grau ICP tipo 1/água MilliQ com resistividade de 18 mega-ohm-cm. As amostras foram misturadas e, então, transferidas para um tubo de amostra ICP e analisadas por ICP. As quantidades de metal que foram medidas na REF. 1 e 2 foram calculadas em média e marcadas como REFaver. Os dados para todas as três amostras foram calculados em média e o valor médio resultante foi marcado como EXAMaver. A quantidade de metais e impurezas medidas para amostras em branco foi subtraída de EXAM aver, e o resultado identificado como EXAM*aver. Os resultados são apresentados nas Tabelas 14 a 16. Tabela 14. Presença de metal nos sólidos WL.

* DL- Limite de Detecção Tabela 15. Presença de metal nos sólidos WL.

** DL- Limite de Detecção Tabela 16. Presença de impurezas nos sólidos WL.

[00374] DL: Limite de Detecção

[00375] EXEMPLO 9

[00376] Neste exemplo, as medições de peso molecular por GPC foram realizadas para duas "camadas brancas", similares às medições de GPC do Exemplo 4. Notavelmente, as etapas usadas para dissolver as "camadas brancas" de celulose são diferentes, mas similares a, da "primeira condição" usada no Exemplo 4. O instrumento de GPC também é diferente nesse exemplo.

[00377] A primeira amostra, PWS-2 do Exemplo 6, foi dissolvida de acordo com um procedimento adaptado a partir de Henniges et al. ("Dissolution behavior of different celluloses" Biomacromolecules 2011, 12, 871 a 879), aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. Especificamente, PWS-2 foi dispersa em água, lavada com etanol, os sólidos dispersos em DMAc e, então, deixados para troca de solvente de um dia para o outro. A mistura foi, então, filtrada, os sólidos dispersos em 9% (p/v) de LiCl/DMAc, e a mistura, então, colocada em um agitador de laboratório de um dia para o outro para a dissolução. Após a agitação de um dia para o outro, a solução foi diluída a uma concentração de 0,9% (v/p) de LiCl/DMAc e filtrada através de um filtro PTFE de 0,45 μm antes das medições de GPC.

[00378] A segunda amostra, DSE-WL, é similar à amostra WL-1 do Exemplo 1, exceto pelo fato de que a DSE-WL é derivada de material explodido em vapor digerido (DSE). DSE- WL foi produzida conforme exposto a seguir. O material DSE foi primeiramente gerado em um processo de duas etapas a partir de lascas de 3/8" produzidas a partir de uma mistura de espécies de madeira de lei. A primeira etapa no processo é a porção de "digestão", e as lascas foram misturadas com água em uma razão de água para sólido seco de 6:1. A mistura foi aquecida a cerca de 180 a 205 °C em uma pressão suficiente para manter o fluido na forma líquida (em geral menor que cerca de 1.654,74 KPa (240 psig)) e retida nessa temperatura durante cerca de 20 a 35 minutos em um digestor de rosca horizontal. Na segunda etapa, o produto da primeira etapa foi conduzido através de um digestor de rosca horizontal e rosca de mistura de vapor, desta vez a uma temperatura de cerca de 190 a 240 °C em uma pressão menor que cerca de 3.447,38 KPa (500 psig) em torno de um tempo de permanência de cerca de 5 a 30 minutos. A biomassa foi descarregada através de uma linha de sopro, fazendo com que a pressão caísse rapidamente e a biomassa explodisse em partículas menores. O material DSE foi usado como a alimentação para um reator de hidrólise supercrítica. Nesse reator, uma pasta fluida aquosa de biomassa DSE foi submetida a uma temperatura de cerca de 350 a 400 °C durante um período menor que cerca de 10 s sob uma pressão suficiente para manter o fluido na forma líquida ou supercrítica (em geral menor que cerca de 25.000 KPa (250 bar)). A mistura resultante foi, então, centrifugada em uma centrífuga de disco duas vezes para obter a amostra DSE-WL.

[00379] As medições de GPC foram realizadas em instrumentação similar àquela revelada em Henniges et al. Especificamente, os seguintes componentes foram usados: desgaseificador online, Dionex DG-2410; bomba Kontron 420, amortecedor de pulso; amostrador automático, HP 1100; forno de coluna, Gynkotek STH 585; detector de dispersão de luz laser de ângulo múltiplo (16-18) (MALLS), Wyatt Dawn DSP com laser de íons de argônio (ÀQ = 488 nm); detector de fluorescência, Shimadzu RF 535 (Àex: 280 nm, Àem: 312 nm); e detector de índice de refração (RI), Shodex RI-71. Metade dos detectores de MALLS foram equipados com filtros de interferência (488 ± 1q nm) que foram usados quando adequado. A avaliação de dados foi realizada com padrão Astra, GRAMS/32, Chromeleon e software Origin. Os seguintes parâmetros foram usados nas medições de GPC: fluxo: 1,qq ml/min.; colunas: quatro PL gel mixedA LS, 20 μm, 7,5 x 300 mm; volume de injeção: 100 μl; tempo de execução: 45 min.; e N,N-dimetilacetamida/cloreto de lítio (q,9% v/p), filtrado através de um filtro de 0,02 μm, foi usado como a fase móvel. A quantidade de material dissolvido foi determinada a partir do sinal de RI com o uso de um dn/dc de q,136 ml/g e uma constante de detector de 5,32qq x 1q-5 V-1.

[00380] Os resultados das medições de GPC são relatadas na Tabela 17 abaixo, e o resíduo de GPC é mostrado na Figura 14. Tabela 17. As distribuições de massa molar de celulose em amostras WL

[00381] *DP é calculado com o uso de Mw e tem por base o monômero de anidroglicose (com MW = 162 g/mol; glicose-água)

[00382] EXEMPLO 10

[00383] Este exemplo demonstra a produção e teste de diversos materiais que contêm o produto de celulose e lignina para o uso com resinas adesivas na fabricação de produtos de madeira manipulada (por exemplo, madeira compensada).

[00384] Resíduo de hidrólise supercrítica que contém cerca de 70% em peso de lignina e cerca de 30% em peso de glucano (em que o glucano é pelo menos uma porção do produto de celulose) foi preparado conforme exposto a seguir. A biomassa com tamanho reduzido que compreende madeira de lei foi misturada com água para formar uma pasta fluida. A pasta fluida foi reagida a uma temperatura de cerca de 190 a 250 °C e uma pressão de cerca de 3.000 KPa a 8.000 KPa (cerca de 30 a 80 bar) durante um período de cerca de 1 minuto a cerca de 20 minutos (chamado de "o processo HH" para a semi- hidrólise). Após a reação, a mistura de reação foi, então, filtrada com o uso de um filtro prensa. Os sólidos foram coletados e retransformados em pasta fluida com água. Os líquidos correspondem à corrente de xilo-oligossacarídeo (XOS).

[00385] A pasta fluida foi colocada em contato com água subcrítica, quase crítico ou supercrítica que tem uma temperatura de cerca de 340 °C a cerca de 500 °C e uma pressão de cerca de 18.000 KPa a cerca de 35.000 KPa (cerca de 180 bar a cerca de 350 bar) (chamado de "o processo SH" para hidrólise supercrítica), suficiente para levar a pasta fluida para condições de reação. A mistura de reação foi mantida a uma temperatura de cerca de 340 °C a cerca de 420 °C durante um tempo de permanência de cerca de 0,1 s a cerca de 10 s. A mistura de reação resultante foi submetida a um filtro prensa para obter sólidos de SH (SHR) e uma corrente de gluco-oligossacarídeo líquida (GOS). Os sólidos SHR com proporções diferentes de glucano e lignina podem ser preparados mediante a variação das condições de reação: em geral, temperatura mais alta e/ou tempo de permanência mais longo levam ao teor de lignina maior (uma vez que mais celulose é hidrolisada), e em geral, a temperatura mais baixa e/ou tempos de permanência mais curtos levam ao teor de lignina menor (uma vez que mais celulose permanece não hidrolisada).

[00386] A análise de composição de SHR-70 foi realizada de acordo com o protocolo NREL padrão para análise de biomassa (NREL/TP-510-42618, incorporado ao presente documento a título de referência, em sua totalidade). Os resultados são mostrados na Tabela 18. Os açúcares listados na Tabela 18 são xilano, glucano, arabinano, galactano, ramnano e manano. O teor de glucano corresponde a uma porção do produto de celulose. Tabela 18. Análise de composição de amostras

[00387] Uma resina de PF líquida comercial (tipo resol) foi obtida e usada em combinação com SHR-70 para testes de sistema de avaliação de união automático (ABES - Automatic Bond Evaluation System). O sistema ABES é o equipamento de teste comercialmente disponível junto à Adhesive Evaluation Systems, Inc. A resina comercial tinha um teor de sólidos de 44% (incluindo cerca de 8,5% de NaOH) e uma viscosidade de cerca de 750 MPa.s a 25 °C, adequada para fabricação de compensado de madeira macia.

[00388] Para preparar SHR-70 para os testes ABES, o teor de umidade foi primeiramente determinado pelo método de secagem em forno. SHR-70 na forma sólida foi triturada em um pó fino e, então, misturado manual e cuidadosamente com uma resina de PF líquida comercial em uma razão de peso de 45% em peso em uma base de sólidos secos.

[00389] Lâminas de bordo fatiadas de 117 mm x 20 mm x 0,8 mm (condicionadas a 50% de HR & 20 °C) foram usadas para o teste. A mistura de SHR-70 e resina de PF comercial foi aplicada de uma maneira para formar a áreas de união de 20 mm x 5 mm nas lâminas de bordo fatiadas. Um teste de velocidade de cura foi realizado a 120 °C em pontos no tempo de pressão selecionada. Quase imediatamente depois que cada união foi curada ao nível exigido, a madeira colada foi testada acerca da destruição no modo de cisalhamento. A carga de tensão foi monitorada digitalmente durante a puxada da união e a tensão de cisalhamento à ruptura (carga de pico corrigida por área) foi calculada. Uma resina de PF de controle sem qualquer SHR-70 também foi testada. Cinco réplicas foram realizadas para cada amostra. Os resultados são mostrados na Figura 15.

[00390] A Figura 15 mostra o desempenho aperfeiçoado de uma composição que contém produto de celulose versus resina de fenol-formaldeído (PF) comercial. Portanto, o componente de carboidrato da SHR (por exemplo, o produto de celulose, que tem um caráter cristalino) pode desempenhar uma função no desempenho das composições da invenção.

[00391] EXEMPLO 11

[00392] Este exemplo demonstra que o rendimento combinado total de oligômero e monômero de glicose pode ser aumentado mediante a incorporação de uma etapa de reciclagem. O material que sai do reator de hidrólise supercrítica é submetido a uma ou mais etapas de separação, como uma prensa de aperto, um hidrociclone, uma centrífuga, separação por gravidade ou qualquer combinação dos mesmos. Os sólidos celulósicos são, então, reciclados de volta para a matéria- prima fresca que é alimentada para o reator de hidrólise supercrítica.

[00393] Os rendimentos podem ser calculados em pelo menos duas maneiras diferentes nesse exemplo, mostradas pelas caixas de "volume de controle" 107 e 108 mostradas na Figura 16. No volume de controle 1 (107), o rendimento é calculado com base na quantidade de oligômero de glicose e glicose solúvel em água que sai da etapa de resfriamento 104, em relação à celulose total inserida no reator de hidrólise supercrítica 103. No volume de controle 2, representado pela caixa 108 na Figura 16, o rendimento é calculado com base na quantidade total de oligômero de glicose e glicose solúvel em água nos líquidos que saem da etapa de separação 105, em relação à celulose total na matéria-prima 101 inserida no sistema (isto é, inserida no volume de controle 2). Processo de hidrólise supercrítica mostrado na Figura 16 foi realizado em três maneiras diferentes (Execuções 1, 2 e 3). Os resultados de cada execução são mostrados na Figura 17. Na Execução 1, a matéria-prima 101 foi alimentada no tanque de alimentação 102, a matéria-prima foi misturada com água para formar uma pasta fluida no tanque de alimentação 102, a pasta fluida foi submetida a condições quase críticas ou supercríticas (103), a mistura de reação foi resfriada na etapa de resfriamento 104 e uma separação de sólido/líquido foi realizada na etapa 105. Um ciclo de reciclagem a partir da etapa de separação 105 ao tanque de alimentação 102 não foi empregado na Execução 1.

[00394] A Execução 2 é similar à Execução 1, exceto pelo fato de que a Execução 2 também empregou um ciclo de reciclagem, de modo que os sólidos da etapa de separação 105 fossem retransformados em pasta fluida e alimentados a uma segunda etapa de separação 106 para separar sólidos celulósicos dos sólidos de lignina, seguido da alimentação dos sólidos celulósicos separados da segunda etapa de separação 106 para o tanque de alimentação 102. No tanque de alimentação 102, os sólidos celulósicos combinam com a matéria-prima fresca 101, e o processo de hidrólise foi repetido. Foi nesse ciclo de repetição que os rendimentos foram medidos, em vez do ciclo inicial da Execução 2 (de modo que os sólidos celulósicos reciclados aparecessem para os cálculos de rendimento).

[00395] A Execução 3 foi similar à Execução 2, exceto pelo fato de que um processo de separação mais intensificado foi empregado na etapa de separação 106, de modo que fosse alcançada uma separação de sólidos celulósicos da lignina até melhor do que na Execução 2, antes de combinar os sólidos celulósicos separados com a matéria-prima fresca no tanque de alimentação 102. Conforme na Execução 2, o rendimento na Execução 3 foi calculado no ciclo de repetição, em vez do ciclo inicial que formou os sólidos celulósicos reciclados (de modo que os sólidos celulósicos reciclados aparecessem para os cálculos de rendimento).

[00396] Conforme observado a partir dos dados na Figura 17, os rendimentos tanto do volume de controle 1 como 2 aumentam quando o ciclo de reciclagem é empregado. Os cálculos de rendimento para o volume de controle 1 já respondem pela quantidade aumentada de celulose no tanque de alimentação quando o ciclo de reciclagem é empregado, de modo que o aumento em rendimentos não pode ser atribuído simplesmente à reexecução da saída de celulose para decompor a mesma adicionalmente. Sem se ater à teoria, deduz-se que a condução da matéria-prima celulósica através do processo de hidrólise quase crítica ou supercrítico uma vez torna a celulose mais suscetível à hidrólise em um ciclo subsequente, em comparação com a suscetibilidade de hidrólise da biomassa bruta. Também é evidente que o material reciclado pode ser convertido em grande parte em glicose e oligômeros solúveis, em vez de convertidos em subprodutos, devido ao fato de que o rendimento para o volume de controle 2 também aumenta significativamente e é substancialmente devido ao ciclo de reciclagem.

[00397] EXEMPLO 12

[00398] Este exemplo demonstra as propriedades de modificação de reologia do produto de celulose. Uma pasta fluida de material DSE (preparada conforme descrito em outro lugar no presente documento) que tem um teor de sólidos de cerca de 17,1% em peso foi bombeada a uma taxa de fluxo de cerca de 1.800 kg/h a uma temperatura de cerca de 40 °C. Com base na queda de pressão medida, uma viscosidade de cerca de 3.680 MPa.s foi calculada. Uma pasta fluida similar de material DSE também foi preparada, exceto pelo fato de que o produto de celulose foi adicionado em uma quantidade de cerca de 35% em peso, com base no peso total da pasta fluida em uma base seca. O teor total de sólidos da pasta fluida, entretanto, foi aumentado a cerca de 19,5% em peso. A taxa de fluxo foi medida para essa pasta fluida de teor de sólidos maior (que inclui o produto de celulose) para ser de cerca de 1.800 kg/h a cerca de 40 °C, mas a viscosidade calculada a partir da queda de pressão medida foi apenas de cerca de 3.660 MPa.s.

[00399] Conforme esse exemplo demonstra, a adição do produto de celulose a uma pasta fluida de material DSE permitiu que o teor de sólidos da pasta fluida DSE fosse aumentado em cerca de 2,4%, enquanto que alcançava uma viscosidade comparável. Um ajuste às amostras de DSE medidas anteriormente sugere que a viscosidade e queda de pressão maiores o dobro quando o teor de sólidos de uma pasta fluida de material DSE (sem qualquer produto de celulose) são aumentadas de cerca de 17,1% em peso a 19,5% em peso. Entretanto, conforme mostrado nesse exemplo, um ligeiro aumento em viscosidade foi observado, demonstrando que a adição de produto de celulose atenua os efeitos negativos do aumento do teor de sólidos da pasta fluida.

[00400] EXEMPLO 13

[00401] Este exemplo se refere à análise da celulose presente em amostras WL derivadas de material explodido em vapor digerido (DSE). As duas amostras DSE (DSE- WL-2 e DSE-WL-3) foram preparadas de modo similar à amostra DSE-WL do Exemplo 9, exceto fato de que vez de usar uma centrífuga de disco após o reator de hidrólise supercrítica, os sólidos foram, em vez disso, separados dos líquidos por filtração, seguido de etapas extras de separação por gravidade e lavagem.

[00402] Os sólidos obtidos a partir do reator de hidrólise supercrítica (Exemplo 9) foram submetidos à filtração, seguido da separação com o uso de uma série de três hidrociclones para obter uma cultura mais pura de sólidos celulósicos. As terminações de cada hidrociclone compreendem os sólidos celulósicos, e as terminações do primeiro hidrociclone foram enviadas para o segundo hidrociclone, e as terminações desse segundo hidrociclone foram enviadas para um terceiro hidrociclone. As terminações desse terceiro hidrociclone foram filtradas e os sólidos resultantes (celulose) foram, então, extraídos com metanol durante 24 h a 40 °C na razão entre sólidos e líquido de 1:50 (S:L), seguido da extração de 0,1 M de NaOH durante 48 h na mesma temperatura na razão S:L de 1:60. Entre as etapas de extração, os sólidos foram separados do solvente usado na extração e lavados com o mesmo solvente. Os solventes de lavagem foram combinados com os efluentes de separação e secos até que nenhuma alteração de peso fosse observada em um forno de 50 °C, indicando que todos os extraíveis foram removidos dos sólidos com o determinado solvente de extração. Na extração de 0,1 M de NaOH, antes da secagem, os efluentes foram acidificados ao pH 3, e os sólidos foram separados e lavados com água para remover sais. O resíduo sólido após as extrações de metanol e NaOH foi neutralizado (pH 7) e lavado 3 vezes em 1:200 S:L antes da secagem. Duas amostras foram preparadas com esse procedimento, DSE-WL-2 e DSE-WL-3. Essas amostras ricas em celulose foram subsequentemente analisadas por GPC.

[00403] As amostras DSE-WL-2 e DSE-WL-3, bem como uma amostra comparativa de celulose microcristalina obtida comercialmente ("MCC" - Acros Organics, cellulose microcristalina, extra pura, tamanho médio de partícula de 90 μm, n° do produto 382310010), foram ativadas/solubilizadas de acordo com a "primeira condição": (i) expandir o produto de celulose duas vezes em água DI durante 1 hora cada, sob agitação à temperatura ambiente (filtrar e ressuspender sólidos em água DI fresca após cada expansão), (ii) ativar os sólidos resultantes duas vezes em metanol durante 45 minutos cada, à temperatura ambiente sob agitação (filtrar e ressuspender sólidos em metanol fresco após cada ativação), (iii) ativar os sólidos resultantes em N,N-dimetilacetamida (DMAc) (sem LiCl) de um dia para o outro à temperatura ambiente sob agitação (seguido de filtração de sólidos), (iv) agitar os sólidos resultantes em 8% em peso de LiCl em DMAc durante 24 horas à temperatura ambiente, seguido de (v) submeter a mesma mistura de LiCl/DMAc (sem qualquer filtração) a 2 a 8 °C durante até 3 dias sem agitação. Todas as etapas da primeira condição são realizadas em pressão ambiente. Acima de 80% em peso dos sólidos celulósicos DSE foram solubilizados quando submetidos à primeira condição, enquanto que toda a MCC foi solubilizada.

[00404] As soluções em 8% em peso de LiCl em DMAc foram diluídas a uma concentração de 0,8% em peso de LiCl em DMAc e analisadas em um Viscotek GPCMax equipado com colunas LT6000L e o arranjo de detectores TDA 305, com detectores de LALLS, RALLS, RI e viscosidade intrínseca. O eluente foi igual ao solvente de amostra e a velocidade de eluição foi mantida a 1,0 ml/min. Os padrões foram padrões 65 k e 95 k Da PMMA disponíveis junto à Malvern. O software para cálculos de MMD foi o programa OmniSEC (ver. 4.7) e todas as amostras foram preparadas na faixa de concentração de ~ 2 a 5 mg/ml. O dn/dc médio foi calculado para ser de 0,1577 ml/g com desvio padrão de 0,0017 ml/g, de modo que o valor de 0,1577 fosse usado como o dn/dc nesse exemplo.

[00405] As medições foram realizadas em triplicata e os valores resultantes calculados em média. A maioria dos valores foi calculada e relatada pelo software de instrumento de GPC. Os pesos moleculares de viscosidade (Mv) foram calculados de acordo com Sasaaki et al. ("Kinetics of cellulose conversion at 25 MPa in sub- and supercritical water". AIChE J., 50(1), 192 (2004)), aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade, com o uso da viscosidade intrínseca (IV) e constantes de Mark-Houwink (a e K) medidas por GPC nesse exemplo (consulte a Tabela 19). Os resultados (médias em triplicata) são mostrados abaixo na Tabela 19. Tabela 19. Comparação entre amostras celulósicas derivadas de DSE e MCC

[00406] DPw: grau de polimerização (DP) calculado a partir de Mw com o uso do peso molar de anidroglicose (162 g/mol)

[00407] Rh(w): o raio hidrodinâmico calculado a partir de Mw em nanômetros

[00408] a e K: constantes de Mark-Houwink calculadas com o uso da relação de viscosidade intrínseca (IV) com Mw, software OmniSEC da Malvern (ver. 4.7)

[00409] Mv: peso molecular médio de viscosidade calculado a partir de IV e das constantes de Mark-Houwink, conforme detalhado no presente documento

[00410] Notavelmente, os pesos moleculares das amostras DSE-WL nesse exemplo, que empregou material de partida explodido em vapor digerido, são menores que os pesos moleculares de amostras WL em exemplos anteriores, que empregaram madeira cominuída. Os valores de peso molecular e outras propriedades, descritas no presente documento, se aplicam a materiais derivados de biomassa cominuída, biomassa explodida em vapor digerido ou ambas, conforme ficará evidente a partir do contexto.

[00411] Os valores dn/dc mostrados na Tabela 19, que foram calculados pelo instrumento de GPC nessa análise, pareceram um pouco maiores que os valores típicos (que em geral se situam na faixa de cerca de 0,135 ml/g a 0,145 ml/g em <1% em peso de LiCl em sistemas de solvent DMAc). Como resultado, com o uso de dn/dcs conhecidos de 0,147 ml/g (para 0,5% em peso de LiCl em DMAc) e 0,136 ml/g (para 0,9 % em peso de LiCl em DMAc), um dn/dc de 0,139 ml/g foi calculado para esse exemplo com o uso de um método da literatura (Potthast et al., Cellulose, "Comparison testing of methods for gel permeation chromatography of cellulose: coming closer to a standard protocol", DOI 10.1007/s10570-015-0586-2, publicado online em 13 de março de 2015, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade). Os parâmetros para esse exemplo foram recalculados com o uso desse novo valor de dn/dc de 0,139 ml/g, e os resultados são apresentados na Tabela 20 abaixo. As notas de rodapé da Tabela 19 também se aplicam à Tabela 20.Tabela 20. Parâmetros da Tabela 19 recalculados com o uso de um dn/dc de 0,139 ml/g

[00412] Embora os valores absolutos dos diversos parâmetros se alterem mediante a comparação entre as Tabelas 19 e 20, é importante observar que a tendência é a mesma. MCC tem um peso molecular maior e um DP maior que as duas amostras DSE-WL.

[00413] EXEMPLO 14

[00414] Este exemplo demonstra a medição de teor de carbonila (CO) e pesos moleculares para o produto de celulose com o uso de uma combinação de identificação por fluorescência e GPC. As amostras de HHR, SHR-50 e SHR-80 do Exemplo 5, antes de qualquer extração ou lavagem, foram usadas nesse exemplo. Além disso, o material DSE similar àquele produzido no Exemplo 9 foi empregado (antes de submeter ao reator de hidrólise supercrítica). Ademais, o material similar aquele no Exemplo 9 que permanece após submeter o material DSE ao reator de hidrólise supercrítica, também foi empregado nesse exemplo, exceto pelo fato de que em vez de usar uma centrífuga de disco no material que sai do reator de hidrólise supercrítica, os sólidos foram simplesmente removidos por filtração dos líquidos para obter os sólidos (DSE-SHR). Em outras palavras, as amostras usadas nesse exemplo são os sólidos totais que permanecem após o processo de reação indicado, sem qualquer fracionamento dos sólidos (por exemplo, em frações de peso molecular maior e menor, que podem ser às vezes alcançadas com o uso de técnicas de separação por gravidade). Como tal, as medições no presente documento são realizadas na celulose total (não fracionada) na amostra. Os exemplos anteriores no presente documento utilizam algum tipo de separação por gravidade (por exemplo, centrifugação ou hidrociclones) e, assim,representam amostras de celulose fracionadas.

[00415] Cada uma dessas amostras foi exaustivamente lavada com água para remover matéria solúvel em água residual e exaustivamente extraída com 80% (volume/volume) de dioxano aquoso à temperatura ambiente. Os sólidos remanescentes após a extração foram submetidos a uma extração com clorito de sódio conforme exposto a seguir: 1 g de sólidos foi misturado com 200 ml de solução de cloreto de sódio a 0,2 M. Essa mistura foi combinada com 200 ml de tampão de acetato de sódio a 0,2 M (pH de 5). A mistura resultante foi agitada por agitação durante 48 horas. Após 48 horas, os sólidos foram filtrados e, então, lavados com água e etanol. Essa extração com clorito foi repetida uma vez para remover impurezas e obter celulose pura. A celulose obtida (designada na tabela abaixo como "-x") foi preparada para análise com o uso da segunda condição (descrita em outro lugar no presente documento) e a amostra preparada medida quanto ao teor de CO e o peso molecular por GPC de acordo com Rohrling et al. "A Novel Method for the Determination of Carbonyl Groups in Cellulosics by Fluorescence Labeling. 2. Validation and Applications", (Biomacromolecules (2002) 3,969 a 975), aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade. Os resultados são mostrados abaixo, na Tabela 21. Tabela 21. Teores de carbonila e pesos moleculares de diversas amostras de celulose pura produzidas no presente documento.

[00416] Embora as formas preferenciais da invenção tenham sido reveladas, será evidente para aqueles elementos versados na técnica que podem ser feitas diversas alterações e modificações que alcançarão algumas das vantagens da invenção sem que se afaste do espírito e escopo da invenção. Portanto, o escopo da invenção deve ser determinado somente pelas reivindicações anexas.

[00417] Quando são usadas faixas no presente documento para propriedades físicas, como faixas de temperatura e faixas de pressão ou propriedades químicas, como fórmulas químicas, todas as combinações e subcombinações de modalidades específicas de faixas no presente documento são destinadas a serem incluídas.

[00418] As revelações de cada patente, pedido de patente e publicação citada ou descrita neste documento estão incorporadas ao presente documento a título de referência, em sua totalidade.

[00419] Aqueles que são versados na técnica observarão que inúmeras alterações e modificações podem ser feitas nas modalidades preferenciais da invenção e que tais alterações e modificações podem ser feitas sem que se afaste do espírito da invenção. Portanto, pretende-se que as reivindicações anexas incluam todas tais variações equivalentes conforme abrangido pelo escopo e espírito verdadeiro da invenção.

Claims

1. MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE COMPOSIÇÕES QUE CONTÊM CELULOSE, caracterizado por compreender: fornecer uma matéria-prima que compreende uma celulose do tipo I; converter pelo menos uma porção da celulose do tipo I colocando em contato a matéria-prima com um fluido compreendendo uma água quase crítica ou supercrítica a uma temperatura acima de 300 °C para formar uma composição compreendendo um produto de celulose, em que o produto de celulose compreende celulose do tipo I não convertida e em uma celulose do tipo II; e hidrolisar, em uma etapa diferente da etapa de conversão, pelo menos uma porção da celulose do tipo I não convertida nas mesmas condições ou em diferentes condições da etapa de conversão.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela matéria-prima ser selecionada do grupo que consiste em biomassa lignocelulósica, biomassa celulósica, biomassa celulósica processada, resíduos sólidos urbanos e qualquer combinação dos mesmos.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela conversão compreender colocar a matéria- prima em contato com um fluido que compreende água supercrítica.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela conversão ser realizada a uma temperatura de 150 °C a 450 °C.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos uma dentre as condições (1) e (2) ser satisfeita: (1) o produto de celulose compreende celulose que tem um peso molecular ponderal médio de 3.000 g/mol a 25.000 g/mol, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparada para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma primeira condição; e (2) celulose no produto de celulose tem um teor de carbonila de pelo menos 60 μmol/g, conforme determinado em uma amostra do produto de celulose que foi preparado para a análise de cromatografia por permeação de gel de acordo com uma segunda condição.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela hidrólise ser realizada na composição.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo produto de celulose compreender, adicionalmente, lignina.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo produto de celulose ter um peso molecular ponderal médio que é menor que 0,5 vezes o peso molecular ponderal médio de celulose microcristalina.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender, adicionalmente, separar a lignina do produto de celulose com o uso de separação por gravidade, separação centrífuga, separação centrípeta, filtração ou uma combinação das mesmas.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender, adicionalmente, separar a lignina do produto de celulose com o uso de um hidrociclone.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por pelo menos uma porção da lignina ser removida em um subfluxo do hidrociclone.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por pelo menos uma porção do produto de celulose ser removida em um sobrefluxo do hidrociclone.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela hidrólise ser realizada a uma temperatura mais baixa do que a conversão.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela hidrólise compreender empregar um fluido que compreende água quente comprimida.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela hidrólise ser realizada com o uso de energia térmica que se origina da conversão.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela conversão ser conduzida a uma temperatura acima de 100 °C, e a celulose do tipo II produzida na conversão ser mantida a uma temperatura acima de 100 °C antes da hidrólise.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela conversão produzir uma corrente a uma primeira temperatura e o método compreender, adicionalmente: reduzir a primeira temperatura da corrente para uma segunda temperatura; manter a corrente na segunda temperatura durante um período de tempo, e alterar a corrente para uma terceira temperatura antes da hidrólise; em que a hidrólise é conduzida a uma quarta temperatura que é igual ou diferente da terceira temperatura.

18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela hidrólise compreender hidrólise ácida.

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, empregar pelo menos uma porção do produto de celulose como pelo menos uma porção da matéria-prima, e repetir o método pelo menos uma vez.

20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos uma porção da matéria-prima ser biomassa fracionada.