Abstracto

Productos de hidrólisis de celulosa obtenidos mediante el tratamiento de la materia prima con soluciones concentradas de ácido sulfúrico

Michael Ioelovich

Se ha estudiado el efecto de la concentración de ácido sulfúrico (SA) y la temperatura sobre la estructura y las propiedades de la celulosa. Las investigaciones mostraron que después del tratamiento de la celulosa con soluciones concentradas de SA se observó una despolimerización apreciable. La solubilidad de la muestra inicial a temperatura ambiente aumentó gradualmente en el rango de concentración de ácido de 50 a 60 % en peso de SA. Cuando la concentración de SA alcanzó 65 % en peso, entonces la muestra de celulosa se disolvió completamente. La celulosa amorfizada hecha por regeneración a partir de 65 % en peso de SA, se caracterizó por una alta digestibilidad enzimática. A una temperatura elevada de hidrólisis, 45 °C, el contenido de grupos sulfónicos y la solubilidad de la celulosa en SA aumentan, mientras que el rendimiento y el DP disminuyen. Después de la hidrólisis de celulosa con 50–60 % en peso de SA en caliente, el grado de cristalinidad de las muestras de celulosa obtenidas cambió ligeramente, y estas muestras conservaron principalmente el polimorfo cristalino CI. Sin embargo, cuando la concentración de SA alcanzó el 65 % en peso, la celulosa se disolvió y la celulosa regenerada presentó polimorfo CII, cristalinidad reducida y DP bajo. El uso de condiciones óptimas del tratamiento ácido (C = 57-60 % en peso, T = 45 °C; t = 1 h) en combinación con la desintegración de alta potencia permitió obtener la nanocelulosa CI con un mayor rendimiento; este nanoproducto consiste en partículas de celulosa cristalina con tamaños de 150-200 × 10-20 nm.