Una de las consecuencias de la digitalización de las comunicaciones es que se usa menos papel para la impresión y escritura. En forma paralela, se están investigando nuevos usos para la celulosa, la que, como nanofibras, es un prometedor aditivo reforzante de distintos materiales.
Artículo publicado en El Mercurio, lunes 20 de enero 2020, cuerpo C, página 8
Las nanofibras de celulosa, NFC, son fibras de celulosa de tamaño minúsculo, de gran superficie específica y alta resistencia mecánica. Su alta capacidad de interacción con fibras de mayor tamaño las convierte en un material reforzante extraordinariamente liviano y resistente.
Las NFC se han convertido en un poderoso aditivo industrial, con una amplia gama de usos y de aplicaciones, de características renovable y biodegradable, ya que se obtienen de la desintegración mecánica y/o tratamientos químicos de fibras vegetales. Al añadirlas a diferentes materiales, permiten mejorar las propiedades de resistencia del composito resultante, sin aumentar significativamente su masa.
“Las NFC están constituidas por miles de unidades de glucosa. Cada una tiene tres grupos hidroxilos, los que tienden a atraerse entre sí, dificultando su dispersabilidad en líquidos. Además, por su alta polaridad, las NFC sólo pueden usarse en medios hidrofílicos. Distintas investigaciones han propuesto estrategias para modificar estas propiedades, entre ellas, la acetilación, a través de la cual los grupos hidroxilo son sustituidos por grupos acetilo”, explica el Dr. Gustavo Cabrera, investigador del área Biomateriales de UDT y director del proyecto “Desarrollo de tecnología de producción de nanofibras de celulosa (NFC) químicamente modificadas, para aplicaciones de alto interés económico e impacto global”, iniciativa CORFO, Programa Innova Alta Tecnología 19IAT-112022.
Aplicaciones en adhesivos y bioplásticos
Los adhesivos del tipo urea formaldehído son usados masivamente en la producción de tableros aglomerados y MDF. Aunque constituyen sólo un 10% de su masa, estos adhesivos representan un 30 a 35% del costo total de los paneles. Además, el formaldehído es un compuesto cancerígeno para los humanos, por lo que a nivel mundial se están buscando productos que lo reemplacen.
En esa línea, UDT produjo NFC acetiladas a escala de laboratorio y comprobó su alta compatibilidad con diferentes tipos de resinas, incluidos adhesivos del tipo urea-formaldehído. A través de un proyecto financiado por la Fundación COPEC-UC “se pudo demostrar que al incorporar un 1% de NFC acetiladas al adhesivo de tableros aglomerados de madera, éste mejora sustancialmente sus propiedades mecánicas, permitiendo un ahorro de hasta un 20% de resina”, señala Juan Cea, ingeniero del proyecto.
“Nuestra propuesta consiste en producir y aplicar de forma demostrativa, para luego licenciar, un nuevo aditivo: NFC modificadas químicamente mediante acetilación (NFC acetiladas), con la capacidad de dispersarse de forma homogénea y reforzar mecánicamente adhesivos urea-formaldehído y bioplásticos”, concluye el Dr. Cabrera.
Fuente: Artículo publicado en El Mercurio, lunes 20 de enero 2020, cuerpo C, página 8