MODELADO CINÉTICO DEL PROCESO DE CARBOXIMETILACIÓN DE CELULOSA PROVENIENTE DE BAGAZO

GAMBONI, JIMENA; SANCHEZ ACORIA, JUAN M.; SLAVUTSKY, ANIBAL MARCELO; BERTUZZI MARÍA A.

Rosario

Congreso; XIV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos CyTAL 2013; 2013

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios

La sustitución química de la celulosa, el biopolímero más abundante de la tierra, es un proceso clásico. La celulosa se puede obtener de diferentes tipos de maderas y residuos agrarios a través de diferentes procesos de pulpado. En la actualidad el estudio de los derivados de celulosa está recobrando importancia debido a las múltiples aplicaciones vinculadas con la biocompatibilidad de estos compuestos. Uno de los derivados de mayor interés es la carboximetilcelulosa (CMC), cuya versatilidad como espesante, formador de películas y agente de retención de agua la han posicionado como el éter de celulosa más demandado a nivel industrial. Los derivados de celulosa se obtienen a partir de reacciones de sustitución de los grupos hidroxilos (OH-2, OH-3, OH-6) de las unidades de anhidroglucosa.  El proceso de eterificación de las fibras de celulosa provenientes de bagazo de caña de azúcar se realiza en fase heterogénea.Con el fin de diseñar un reactor batch se ha simplificado el  modelo cinético que describe la reacción y se ha verificado la validez del modelado cinético propuesto.Para ello, en este trabajo se comparó la conversión obtenida experimentalmente con la conversión que predice el modelo cinético simplificado para el reactor tanque agitado discontinuo. Se calculó, a  partir del modelo, el tiempo requerido para alcanzar una conversión  determinada y se comparó con la conversión alcanzada para un mismo valor de tiempo de reacción experimental. De esta manera se  validaron las suposiciones realizadas. El procedimiento de carboximetilación empleado corresponde a una adaptación  del proceso Druvacell a escala laboratorio. La reacción se llevó a cabo con ácido monocloroacético como agente eterificante a una temperatura de 60°C durante un periodo tres horas treinta minutos. Los parámetros cinéticos del modelo responden a una simplificación del modelo de bibliografía empleado. La caracterización de la CMC obtenida se realizó según las normas ASTM D1439-03. Se determinó el grado de sustitución, pureza y viscosidad. El modelo predice una conversión del 90 %  para un grado de sustitución igual a uno, habiendo obtenido una conversión experimental del 80 % con un grado de sustitución igual a 0.8.  Por lo tanto se concluye que la aproximación realizada resulta apropiada para el diseño del reactor batch para la obtención de carboximetilcelulosa a partir de bagazo de caña de azúcar.