Efecto de la adición de celulosa nanofibrilar sobre las propiedades de las películas de celulosa regenerada

RODRIGUEZ, SANTIAGO; VALLEJOS, MARÍA; EHMAN, NANCY; TALEB, MARÍA C.; GUTIERREZ, LAURA B.; OLMOS, GRACIELA

Mar del Plata

Congreso; XV Simposio Argentino de Polímeros - I Congreso Argentino de Materiales Compuestos. SAP-COMAT 2023; 2024

INTEMA- UnNMP

La celulosa y sus derivados constituyen una alternativa sostenible a los polímeros derivados del petróleo para la fabricación de materiales compuestos, catalizadores, adsorbentes, entre otros. En este trabajo se prepararon películas de celulosa regenerada a partir de una solución de carbamato de celulosa (CC) reforzada con celulosa nanofibrilar (CNF) para mejorar sus propiedades. El CC se preparó a partir de pulpa de eucalipto para disolver (93,7% α-celulosa y viscosidad intrínseca = 487 mL/g). La pulpa se activó e impregnó en una solución de NaOH al 6 % m/v y urea al 30 % m/v a 25 °C. La reacción de esterificación se llevó a cabo en un horno de microondas a 160 W. El contenido de Nitrógeno (% N) se cuantificó por CHN-O y la [] se determinó en cuprietilendiamina. La incorporación del grupo carbamato fue verificada por FT-IR. El CC, sin y con la adición de 5 %, 10 % y 15 % de CNF , se disolvió en NaOH al 8 % m/v a -5 °C y luego se centrifugó. La película se formó esparciendo la solución sobre una placa de cerámica y luego se regeneró y coaguló en un baño ácido. En la película húmeda se analizó el contenido de agua (SW) y la porosidad (Pr). Para determinar la resistencia a la tracción () y el alargamiento a la rotura () se acondicionó a 23 °C y 50 % HR. El % N es importante para calcular el grado de sustitución (DS) de los grupos carbamato en la cadena de celulosa. En el CC, el DS óptimo debe estar entre 0,15-0,25. El CC mostró valores dentro de lo esperado, 1,97 % N que corresponde a un DS 0,24. La [] fue de 179 mL/g, mostrando una reducción de 63 % con respecto a la pulpa original. La solubilidad alcanzada en las soluciones fue en promedio del 75 %. En el CC, los grupos funcionales característicos fueron identificados por FT-IR. Los espectros mostraron la vibración de estiramiento del grupo carbonilo del éster carbamato a 1705 cm-1 y la deformación del grupo amino primario a 1608 cm-1. Los valores de  y  de las películas aumentaron con la concentración CNF. La Tabla 1 muestra que en F-15,  se incrementó en un 44 % y  en un 66 % en comparación con F-0. De manera similar, los valores de SW y Pr de las películas hinchadas con agua aumentaron con la adición de CNF.