Obtention of Cellulose Acetate Nanofibers From Sugar Cane Bagasse

Obtención de nanofibras de acetato de celulosa a partir del bagazo de la caña de azúcar

La celulosa es uno de los polímeros naturales más antiguos; es renovable, biodegradable, y puede ser derivatizada para la fabricación de productos útiles. El electrohilado, una técnica para la fabricación de nanofibras, ha llamado la atención en los últimos años debido a su versatilidad y potencial para aplicaciones en diversos campos como la biomedicina, la ingeniería de tejidos y la filtración. En este estudio, se han obtenido fibras de acetato de celulosa por electrohilado. Para lograr estos resultados, la celulosa se obtuvo inicialmente a partir de bagazo de caña de azúcar de las plantaciones locales en Moniquirá, Boyacá, a continuación, la celulosa se modificó para obtener acetato de celulosa, que ha mejorado las propiedades del electrohilado. Se determinaron los parámetros de hilado, tales como la distancia aguja-colector, velocidad de flujo, la tensión y la concentración de polímero, entre otros. Análisis instrumentales se llevaron a cabo incluyendo espectroscopia infrarroja (FTIR), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), calorimetría diferencial de barrido (DSC), y análisis termogravimétrico (TGA). Como resultado, las fibras de acetato de celulosa se obtuvieron con un diámetro medio de 258 nm, con propiedades excelentes tales como resistencia a la temperatura. Esta se hizo con el fin de continuar el trabajo de funcionalización de nanofibras, como por ejemplo, la cationización de celulosa y posterior adición de colorantes reactivos.

1. INTRODUCCIÓN

La celulosa es, con mucho, el compuesto orgánico más abundante derivado principalmente de la biomasa. La principal fuente de celulosa es el material lignocelulósico existente en los bosques, considerándose la madera como la fuente más importante. Otros materiales que contienen celulosa pueden ser tentativamente los residuos agrícolas, las plantas acuáticas y las hierbas. Sin embargo, desde el punto de vista de la comercialización industrial, la celulosa, el biopolímero más común, se ha utilizado durante siglos como materia prima de los árboles y otras plantas en diversas aplicaciones. La producción mundial de este biopolímero se estima entre 10¹⁰-10¹¹ toneladas al año [1] y sólo se procesan unas 6×10⁹ toneladas para papel, textiles y materiales químicos [2].

El bagazo de la caña de azúcar (SCB) es un residuo generado en proporciones importantes en las industrias del azúcar y del azúcar moreno, que contiene un alto porcentaje de celulosa, que puede separarse de otras sustancias, que son principalmente lignina y hemicelulosa [3].