Técnicas combinadas de microscopía óptica y electrónica para la determinación morfológica de nanocelulosa de aserrín de pino

GONZÁLEZ, G.; EHMAN, N.; VALLEJOS, M. E.; FELISSIA, F.E.; AREA, M. C.

Buenos Aires

Congreso; CaracterizAR 2020 - 1er. Encuentro Virtual destinado a la Caracterización de Materiales; 2020

CaracterizAR 2020

Las suspensiones de nanocelulosa y particularmente las de celulosa microfibrilada (CMF) se obtienen a partir de pulpas celulósicas sometidas a tratamientos mecánicos, produciendo una reducción en tamaño de las fibras que componen el material lignocelulósico. La CMF está compuesta por elementos estructurales (fibras, fibrilas, nanofibrilas, finos, etc) de amplia relación de aspecto, cuyas dimensiones se distribuyen en rangos nanométricos y micrométricos. El objetivo de este trabajo fue identificar las fracciones que pueden ser observables y medibles en microscopía, empleando instrumentos ópticos y electrónicos. Para ello se obtuvieron suspensiones de CMF a partir de pulpas de pino, eucaliptos y bagazo de caña de azúcar, los cuales fueron procesados mediante fibrilación utilizando molino PFI (a 100.000 rev) y homogeneizador de alta presión (15 pasadas, 700 bar). Las suspensiones resultantes fueron caracterizadas empleando diferentes instrumentos de microscopía: microscopio óptico (MO), microscopio electrónico de barrido de escritorio (D.SEM) y de alta resolución (SEM) y microscopio electrónico de transmisión (TEM). Las imágenes obtenidas fueron procesadas mediante software ImageJ donde se midieron los anchos de las fibrilas nítidas. La distribución de frecuencias relativas del total de mediciones se presenta en la Figura 1. Se observó que la fracción de fibras y finos (anchos mayores a 1000 nm) pudo ser medida por microscopía óptica en un rango de 590 a 2480 nm, mientras que las microfibrillas y nanofibrilas (anchos menores a 1000 nm) fueron identificadas por las técnicas electrónicas, con anchos entre los 2-45 nm para TEM, 13- 94 nm para SEM y 33-209 nm para D.SEM. Los resultados obtenidos muestran que para lograr una adecuada y completa caracterización de los diámetros de CMF, es necesario encontrar un método sencillo de fraccionamiento y utilizar técnicas que permitan la combinación de los instrumentos de microscopía.