Esterificación de nanocelulosa bacterial por vía organocatalitica

CAMILA JUAN SURIANO; JHON ALEJANDRO ÁVILA RAMÍREZ; PATRICIA CERRUTI; MARIA LAURA FORESTI

Santa Fé

Congreso; Congreso Internacional de Metalurgía y Materiales; 2014

Las características atractivas de las nanofibras de celulosa como su origen natural y renovable, biodegradabilidad, biocompatibilidad, alta relación superficie/volumen, alta resistencia y rigidez, bajo coeficiente de expansión térmica, baja densidad; han motivado en la última década un gran interés académico e industria por este bionanopolímero. Sin embargo, y a pesar de las numerosas aplicaciones de alta tecnología derivadas de las propiedades citadas, el carácter hidrofílico de las nanofibras de celulosa nativas dificulta su aplicación en usos que involucran medios/matrices no polares, como es por ejemplo el refuerzo de matrices poliméricas biodegradables de tipo poliéster (ej. policaprolactona, ácido poliláctico). En este contexto, en el presente trabajo se desarrolló una metodología sostenible no convencional de esterificación de la superficie de nanofibras de celulosa orientada a modular su polaridad. La metodología de esterificación desarrollada utiliza como catalizadores moléculas orgánicas de bajo peso molecular no tóxicas, de origen renovable y biodegradable; opera en sistemas heterogéneos sin solventes agregados, a presión atmosférica, y bajo condiciones moderadas de temperatura. Utilizando la vía organocatalítica descripta se esterificó nanocelulosa bacterial utilizando como acilantes ácido acético y ácido propiónico. Se estudió el efecto del tiempo de reacción (1 a 8 horas) en el avance de la modificación de las nanofibras, obteniéndose grados de sustitución (DS) en el rango de 0.05 a 0.45 para ácido acético, y 0.02 a 0.23 para ácido propiónico. Los productos de reacción se caracterizaron mediante Resonancia Magnética Nuclear en estado sólido (RMN 13C CP/MAS), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos-X (DRX), y ensayos de testeo de hidrofobicidad seleccionados. Los ensayos de caracterización realizados permitieron confirmar cualitativamente la esterificación, observar la conservación de la morfología y cristalinidad de las nanofibras, y confirmar que la polaridad de la superficie de las nanofibras pudo modularse.