INVESTIGADORES
VALLEJOS Maria Evangelina
congresos y reuniones científicas
Título:
Evaluación de celulosa nanofibrilada para su aplicación en la fabricación de papel
Autor/es:
CLARÀ, M.; SERRA, A.; JIMÉNEZ, A. M.; VALLEJOS, M. E.; PEREIRA, M.; VILASECA, F.; MUTJÉ, P.
Lugar:
Medellín
Reunión:
Congreso; VIII Congreso Iberoamericano de Investigación en Celulosa y Papel, CIADICYP 2014; 2014
Institución organizadora:
Universidad Pontificia Bolivariana
Resumen:
La celulosa nanofibrilada o NFC es un material
que ha adquirido un gran interés durante los últimos años debido a sus
aplicaciones en diferentes campos como la fabricación de membranas y nanopapeles
con propiedades barrera, fabricación de nanocompuestos y refuerzo en pulpas papeleras.
La NFC se obtiene al desestructurar las fibras de celulosa mediante
tratamientos mecánicos intensos, los cuales liberan las microfibrillas, cuyos
diámetros varían entre los 3nm y los 10nm. Para facilitar la liberación de las
microfibrillas, se suelen aplicar pre-tratamientos químicos tales como la
oxidación TEMPO y la carboximetilación que introducen cargas negativas en la superficie
de las fibras. En el presente trabajo se fabricaron y caracterizaron tres tipos
de celulosa nanofibrilada: NFC a partir de pasta blanqueada de bagazo comercial
la cual fue oxidada mediante el complejo TEMPO/NaClO/NaBr en medio básico y
temperatura ambiente; el segundo tipo se fabricó a partir de pulpa blanqueada
de eucaliptus comercial y siguiendo el mismo pre-tratamiento que la anterior; y
por último NFC a partir de la misma pasta de eucalipto pero aplicando una
carboximetilación como pre-tratamiento. Todas las pulpas pre-tratadas fueron
bombeadas posteriormente en un homogeneizador hasta obtener geles transparentes
de NFC. Las NFC fueron caracterizadas y aplicadas en masa en pulpa TMP de pino
y pulpa blanqueada de eucalipto. La caracterización de las fibras indicó que
las tratadas con la reacción TEMPO tienen grados de polimerización más bajos
que las carboximetiladas; asimismo la tasa de grupos carboxilos fue más elevada
en las primeras; por otro lado, la mayor superficie específica y por tanto menor
diámetro fue observado en las NFC obtenidas de pulpa carboximetilada. La
aplicación de 3% en peso de NFC como aditivo en masa produjo mejoras
importantes en la longitud a ruptura de papeles fabricados tanto de TMP de pino
como de eucalipto blanqueado. En el caso de la TMP, los incrementos van desde
46% hasta 77%, mientras los papeles a base de eucalipto blanqueado tuvieron
incrementos desde el 86% hasta un 102%. Por otro lado, el ºSR más alto fue
encontrado en las pulpas de TMP de pino. Los resultados en general indican la
factibilidad de la aplicación de diferentes tipos de NFC con diversidad de
propiedades como agentes de refuerzo en distintas pulpas papeleras.