Resumen

Se obtuvieron nanocristales de celulosa (CNC) y nanofibrillas (CNF) mediante hidrólisis ácida y tratamiento mecánico, respectivamente, de fibras celulósicas procedentes de papel. Además, se modificó la superficie de los CNC mediante neutralización (NaOH) y oxidación (TEMPO). Se compararon la estabilidad térmica, las propiedades superficiales y el comportamiento reológico de estos nanomateriales. Se observó una clara diferencia en la superficie del CNC tras los tratamientos de neutralización y oxidación, lo que dio lugar a comportamientos térmicos distintos. Se observó que las propiedades ópticas y reológicas dependen predominantemente del tamaño de las partículas, viéndose fuertemente afectadas por efectos inerciales.

INTRODUCCIÓN

El uso de fibras naturales como materia prima para producir biocompuestos es una tendencia que se ajusta perfectamente a las necesidades actuales de la sociedad. Una combinación de amplia investigación y avances tecnológicos recientes permite el uso de nanomateriales en el desarrollo de nuevos materiales renovables. Como el polímero más abundante en la Tierra, los estudios sobre la celulosa se dirigen hacia el escenario descrito. Sus fibras ahora se utilizan para producir nuevos compuestos con diferentes matrices mediante diferentes técnicas de procesamiento. El uso de su estructura natural para producir nanomateriales se desarrolló durante las últimas dos décadas y muestra resultados prometedores. Muchas dificultades iniciales han sido superadas y se han logrado avances en cuanto a su obtención, modificación de superficies y procesamiento.

Derivados de fibras naturales, bacterias o algas, los nanomateriales de celulosa son materiales versátiles que ahora se aplican en nanopapeles, hidrogeles, compuestos, electrónica, biomedicina, etc. Al ser un material versátil, el procesamiento de la celulosa se puede ajustar para proporcionar diferentes materiales como, por ejemplo, la nanofibra de celulosa (CNF) o el cristal de celulosa (CNC). La primera se puede obtener mediante defibrilación mecánica o tratamiento enzimático de las fibras de celulosa, lo que lleva a la individualización de las nanofibras de celulosa que componen la estructura intrínseca del polímero. La segunda se obtiene mediante el aislamiento de dominios cristalinos presentes en la estructura mediante hidrólisis de la parte amorfa usando ácido o pasos enzimáticos.

En cuanto a sus aplicaciones actuales, la CNF se utiliza en hidrogeles y papeles de alta tecnología. Durante su producción mediante defibrilación mecánica, es común utilizar la oxidación con TEMPO (radical 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidinilo) como pretratamiento. Este paso facilita la individualización de las fibras, siendo una forma de ahorrar energía y hacer que el proceso sea más ecológico.

• Materias:Celulosa Nanocompuestos Nanofibras Nanomateriales Reología
• Subjects:Cellulose Nanocomposites Nanofibers Nanomaterials Rheoloy
• Palabras claves:Nanocristales de celulosa; Nanofibras de celulosa; Estabilidad térmica; Reología
• Keywords:Cellulose nanocrystals; Cellulose nanofibrils; Thermal stability; Rheology