Nano-celulosa obtenida a partir de fibras de formio (Phormium tenax) útil como nano-refuerzo de películas biodegradables

SALGADO, P. R.; DUFRESNE, A.; MAURI, A. N.

Concordia

Congreso; International Conference on Food Innovation 2014 (FoodInnova 2014); 2014

En los últimos años ha crecido el interés en la obtención de nano-refuerzos a partir de polisacáridos. El empleo de celulosa (derivada de madera, de fibras vegetales o de residuos agrícolas) para tal fin se presenta como una alternativa interesante y sustentable. El objetivo de este trabajo fue obtener nanocristales y nanofibras de celulosa a partir de fibras de formio (Phormium tenax) por hidrólisis ácida y tratamiento mecánico, para ser utilizadas como nano-refuerzos de películas proteicas. Las fibras de formio fueron pre-tratadas con álcali (NaOH 1N, 80°C) y blanqueadas (H2O2 3%v/v, 80°C), para luego ser utilizadas como materia prima en la obtención de nano-refuerzos de celulosa. i) Obtención de nano-cristales de celulosa (CNC) por hidrólisis ácida (a 45ºC): Se estudió el efecto de la concentración de H2SO4 (50, 55, 60, 65%p/p) y del tiempo de reacción (5, 10, 15, 30, 45 min) sobre las propiedades de los nano-cristales resultantes. El incremento en la concentración de ácido y del tiempo de reacción intensificó la coloración de las dispersiones de fibras, tornándolas marrones; debido posiblemente a que los pre-tratamientos efectuados sobre las fibras de formio no fueron efectivos en la remoción total de lignina. A medida que la reacción transcurrió, se obtuvieron fibras de menor longitud pero que aún se podían individualizar visualmente, por lo que ninguna de las 20 combinaciones produjo nano-cristales de celulosa. Como trabajo futuro, se prevé utilizar NaClO2 como agente de blanqueo para las fibras de formio y adaptar el protocolo para la obtención de CNC. ii) Obtención de nano-fibras de celulosa (MFC) por tratamiento mecánico: Las dispersiones de fibras de formio se homogeneizaron en un equipo Masuko Super Masscolloider (a 3125 rpm) analizando el efecto del número de ciclos de homogeneización (10-100 ciclos) sobre las propiedades de las nano-fibras resultantes. Por microscopía de fuerza atómica y por dispersión de luz se observó que a partir de los 50 ciclos de homogeneización se obtenían nano-fibras de celulosa con d≈50-60 nm y L≈485 µm. La naturaleza hidrofílica de las nano-fibras de celulosa nos sugiere que estas nano-partículas (MFC) serían compatibles con matrices biopoliméricas, por ejemplo con películas proteicas, y por ende podrían ejercer el efecto refuerzo deseado.