Disolventes eutecticos profundos de doble función, amigables con la celulosa, para mejorar la reactividad de la pulpa...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Biotecnología
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• La pulpa disolvente de alta calidad es crucial para la producción de acetato de celulosa.
• La estabilidad de la pulpa de disolución convencional limita la penetración química y la eficiencia del procesamiento.
• El desarrollo de una mayor reactividad de la pulpa es esencial para la fabricación avanzada de AC.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo método para mejorar la reactividad de la pulpa disolvente mediante un proceso enzimático asistido por un disolvente eutectico profundo (DES).
• Investigar la eficacia de un tratamiento con endoglucanasa enriquecida con DES (ZAC-EG) basado en acetato de zinc en las propiedades de la pulpa.
• Evaluar la idoneidad de la pulpa modificada para la producción de pulpa disolvente de alto rendimiento de grado acetato y películas de acetato de celulosa.

Principales métodos:

• Se desarrolló un nuevo proceso de celulosa enriquecida con endoglucanasa (EG) asistida por disolvente eutectico profundo (DES).
• El DES basado en acetato de zinc se utilizó para interrumpir los enlaces de hidrógeno de la celulosa, promover la hinchazón de la fibra y proteger la actividad enzimática.
• Se analizaron las propiedades estructurales de la pulpa (grado de polimerización, cristalinidad, tamaño de la cristallita) y los valores de acetilación.
• Se prepararon películas de acetato de celulosa (CA) y se caracterizaron por su transmitancia a la luz y resistencia a la tracción.

Principales resultados:

• El tratamiento ZAC-EG redujo significativamente el grado de polimerización de la pulpa (1227 a 958) y la cristalinidad al tiempo que aumentaba el tamaño de la cristallita.
• Los valores de acetilación aumentaron sustancialmente de 331 a 1148, cumpliendo con los estándares de pulpa disolvente de grado acetato.
• Las películas de CA derivadas de la pasta ZAC-EG presentan una transmitancia de luz superior (98,6%) y una resistencia a la tracción (62,2 MPa) en comparación con las normas comerciales.
• El DES actuó como un disolvente y estabilizador de enzimas, mejorando la eficiencia general del proceso.

Conclusiones:

• El proceso EG asistido por DES desarrollado es un método ecológico y eficaz para producir pulpa disolvente de grado acetato de alta reactividad.
• Este enfoque supera las limitaciones del procesamiento convencional de la pulpa, permitiendo la producción de acetato de celulosa superior.
• La mejora de la calidad de la pulpa se traduce en mejores características de rendimiento en los productos finales de acetato de celulosa.