Efecto de la interacción de celulosa micro/nanofibrilar con un complejo natural sobre la capacidad de drenaje y las propiedades papeleras.

BASTIDA, GABRIELA ADRIANA; GALVÁN, MARÍA V.; NÚRIA FIOL; QUIM TARRÉS; DELGADO-AGUILAR, MARC; M. A. ZANUTTINI

Buenos Aires

Encuentro; XXI Encuentro de superficies y Materiales Nanoestructurados (NaNo 2022).; 2022

Fundación Argentina de Nanotecnología

Los materiales biobasados han ganado interés creciente en numerosos campos de aplicación tecnológica debido a sus atractivas propiedades, especialmente en la industria papelera. Este trabajo tiene como objetivo analizar la influencia de un complejo de polielectrolitos (PEC) natural de carácter catiónico utilizado como agente de retención de diferentes celulosas micro/nanofibrilares (CMNFs) en una pulpa de papel reciclado. Las CMNFs se utilizan como agentes de resistencia del papel debido a su alta área superficial que posibilitan aumentar los sitios para formar enlaces tipo puente hidrógeno [1]. La obtención de las CNMFs se realizó mediante un pre-tratamiento mecánico con un refinador PFI y un pre-tratamiento químico con ácido oxálico a dos concentraciones (25% y 50% p/p). Luego, las pulpas se procesaron en un homogeneizador presurizado a 300 y 900 Bar. Las CMNFs obtenidas se caracterizaron por medidas de rendimiento nanofibrilar, potencial Z y tamaño hidrodinámico por dinamyc light scattering (DLS). Los resultados muestran que cuando aumenta la presión del homogeneizador y la concentración de ácido oxálico (50 % p/p), el rendimiento de nanofibrilación, la transmitancia y los valores de carga superficial de los CMNF aumentan y el diámetro hidrodinámico disminuye. El PEC se formó mediante la adición de la solución de xilano obtenido de bagazo de caña de azúcar (X) sobre una solución de quitosano (Q), a pH 5.0, en agitación continua y con una relación másica X/Q de 80/20. La carga y el tamaño del PEC se determinaron usando un Zetasizer Nano. Los resultados fueron +4,5 mV y 221,9 nm. Finalmente, se prepararon hojas de 75 g/m2 en un formador de papel (ISP mod. 7866 FH) según la norma ISO 5269-2 donde se agregaron distintos dosajes de PEC (entre 0,4 y 1,5 mgPEC/mgCMNF) y un 3% de CMNFs. A la pulpa tratada se le determinó la capacidad de drenaje usando un equipo Schopper – Riegler (mod. 95587 PTI) de acuerdo con la norma ISO 5267/1. A las hojas formadas se le determinó la cohesión interna se estudió con mediciones de Scott Bond (TAPPI T569). Los resultados mostraron que el incremento del dosaje de PEC favorece la velocidad de drenaje disminuyendo los grados Schopper con respecto a la pulpa sin tratar (figura 1). Por otro lado, todas las CMNFs aumentan ligeramente esta propiedad con respecto a las pulpas tratadas únicamente con PEC. Además, el valor de Scott Bond aumenta con el incremento de dosaje de PEC y principalmente con las CMNFs obtenidas a alta presión (900 Bar). Este efecto significa que se requiere más energía para delaminar la hoja de prueba. Esto puede deberse a que hay una mayor fibrilación, incrementa el área superficial y se obtiene mayor cantidad de enlaces, potenciados por la presencia de PEC.