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dc.contributor.advisorTijero Cruz, Antonio
dc.contributor.advisorMoral, Ana
dc.contributor.authorAguado García, Roberto
dc.date.accessioned2019-01-16T10:46:28Z
dc.date.available2019-01-16T10:46:28Z
dc.date.issued2018
dc.date.submitted2018-02-23
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10433/6276
dc.descriptionPrograma de Doctorado en Biotecnología, Ingeniería y Tecnología Químicaes_ES
dc.descriptionLínea de Investigación: Ingeniería Química
dc.descriptionClave Programa: DBI
dc.descriptionCódigo Línea: 20
dc.description.abstractPese a la indudable mejora ambiental que ha experimentado la industria del papel en los países desarrollados, los fabricantes aún dependen de la madera y de polielectrolitos no biodegradables. Mi proyecto de tesis doctoral explora la funcionalización de celulosa procedente de distintas materias primas para producir derivados catiónicos que puedan reemplazar parcialmente esos polielectrolitos. Las materias primas fueron: celulosa comercial en polvo, línter de algodón, madera de pino y de eucalipto, y tres residuos lignocelulósicos: paja de trigo, tallos de colza y poda de naranjo. La madera y los residuos requirieron tratamientos químicos para eliminar la mayor parte de la lignina. La cocción de los residuos, empleando métodos alternativos sin compuestos de azufre, proporcionó resultados satisfactorios, tanto en la eliminación de lignina como en las propiedades físicas del papel. La funcionalización tuvo lugar tratando celulosa o una pasta química con cloruro de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetilamonio e hidróxido de sodio en un reactor discontinuo, persiguiendo obtener fibras catiónicas o bien derivados solubles con carga positiva. Adquirimos muestras a diferentes tiempos de reacción para establecer un modelo cinético. Las técnicas de caracterización incluyeron difracción de rayos X, análisis elemental, medidas de la viscosidad y de la densidad, espectroscopía de infrarrojo, microscopía, medidas del potencial zeta y valoraciones potenciométricas. Además, realizamos ensayos de floculación, retención y formación de papel con las fibras modificadas. Los derivados solubles sirvieron para evaluar la cinética de la floculación de determinadas cargas minerales. Estas cargas fueron: carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio molido, caolín y dióxido de titanio. Los resultados de los análisis elementales se ajustaron con éxito (con índices de correlación superiores a 0,95) a ecuaciones de pseudo-segundo orden con dos parámetros. Hallamos que los valores de esos parámetros dependen de la cristalinidad. La amorfización de celulosa mediante una base fuerte, especialmente con pastas refinadas, propició un aumento en el máximo grado de sustitución alcanzado. En cuanto a las aplicaciones de la celulosa catiónica en la fabricación de papel, nuestros descubrimientos ayudaron a comprender su utilidad y sus limitaciones. Un derivado catiónico soluble mejoró la floculación de caolín, cuyo potencial zeta es negativo, aumentando su diámetro equivalente de 4 ¿m a 25 ¿m en 2 min. Este resultado fue mejor que el obtenido con una poliacrilamida catiónica convencional. Por otro lado, añadir fibras catiónicas antes de la formación del papel disminuyó las pérdidas de finos de 0,09 a 0,02 gramos de finos por gramo de pasta. Como consecuencia, la opacidad aumentó. Sin embargo, ni los derivados solubles ni las fibras modificadas aumentaron significativamente la retención de carbonato de calcio precipitado. Las fibras catiónicas tuvieron, ahora bien, un efecto positivo sobre la retención de dióxido de titanio, evidenciado por un incremento en la blancura de una pasta no blanqueada desde un 37,8% hasta un valor del 41,9%. Si bien las fibras de pino alcanzaron el mayor grado de sustitución (0,4), los residuos lignocelulósicos llegaron a valores aceptables (0,2) bajo condiciones mucho más suaves. El proceso con residuos lignocelulósicos comprendería: cocción suave con sosa o etanolamina, refino, blanqueo con baja concentración de peróxido si se desea, amorfización durante 60 minutos y cationización aún más breve a 70 ºC. Incluso si los residuos no convencen a los fabricantes de papel, pueden ser revalorizados hacia una alternativa biodegradable a los polielectrolitos convencionales.es_ES
dc.description.sponsorshipUniversidad Pablo de Olavide de Sevilla. Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímicaes_ES
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.language.isoenes_ES
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/*
dc.subjectIndustria del papeles_ES
dc.subjectCelulosaes_ES
dc.subjectMaterias primases_ES
dc.titleCationization of cellulose from conventional and alternative raw materials for papermakinges_ES
dc.title.alternativeCationización de celulosa procedente de materias primas convencionales y alternativas para la fabricación de papeles_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesises_ES
dc.description.versionPostprintes_ES
dc.rights.accessRightsopenAccesses_ES


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