Obtención por hidrolisis acida y caracterización de nanofibras de celulosa a partir del bagazo y la estopa de fique

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dc.contributor.advisorCombariza Montañez, Marianny Yajaira
dc.contributor.advisorOvalle, Sergio Andrés
dc.contributor.authorGarcía Villamizar, Claudia Patricia
dc.date.accessioned2024-03-03T22:16:28Z
dc.date.available2015
dc.date.available2024-03-03T22:16:28Z
dc.date.created2015
dc.date.issued2015
dc.description.abstractLas nanofibras de celulosa (NFC) se pueden extraer a partir de diferentes fuentes biológicas como algodón y pulpa de madera blanqueada, entre otros. A través de diferentes procedimientos de blanqueo son removidas la lignina y la hemicelulosa para purificar la celulosa y así facilitar la extracción de las NFC. Sin embargo, los procedimientos de blanqueo y extracción de NFC nunca han sido reportados para los subproductos del proceso de beneficio del fique como el bagazo y la estopa. Considerando lo anterior, en esta investigación se presenta la obtención de NFC a partir de estos subproductos. Inicialmente se realizó la extracción y lavado de la estopa y el bagazo, a partir del material recolectado. Luego, se obtuvo la estopa blanqueada por tratamiento de deslignificación utilizando peróxido de hidrógeno e hidróxido de sodio bajo condiciones definidas de concentración, temperatura, tiempo, carga, pH y uso de ultrasonido. Una vez obtenida la estopa blanqueada se realizó la hidrólisis con ácido sulfúrico, donde se neutralizó con una solución de amoniaco y se precipitaron las sales con acetona logrando obtener un residuo sólido de sulfato de amonio y un sobrenadante de NFC en solución. La estopa blanqueada fue caracterizada por espectroscopia infrarroja (IR-ATR) donde se comprobó la eliminación de la lignina y la hemicelulosa. Por el método de difracción de rayos X (DRX) se observaron las señales características de la celulosa tipo I y se calculó el índice de cristalinidad. Las muestras con mayor índice de cristalinidad fueron las obtenidas a pH 11,5. Por microscopía FE-SEM se observaron los cambios de la morfología de la estructura de la estopa blanqueada. Finalmente en la caracterización de las NFC en solución por microscopia FE-SEM se encontraron nanofibras de ancho de 42-100 nm.
dc.description.abstractenglishCellulose nanofibers (CNF) can be extracted from different biological sources such as cotton and bleached wood pulp, among others. There are a lot of bleaching processes for the removal of lignin and hemicellulose to purify the cellulose and facilitate the extraction of the CNF. However, bleaching processes and extraction of CNF have never been reported for the byproducts of the beneficiation process of fique plants, such as bagasse and tow. Therefore, in this investigation we extracted CNF from fique bagasse and tow. First, the tow and bagasse were extracted from the collected samples and were washed thoroughly with distilled water. Then, the bleached tow was obtained by delignification treatment using hydrogen peroxide and sodium hydroxide under defined conditions of concentration, temperature, time, charge, pH and use of ultrasound. Once the bleached tow hydrolysis with sulfuric acid was finished, the mixture was neutralized with ammonia solution and the formed salt was precipitated with acetone to obtain a solid residue (ammonium sulfate) and a CNF supernatant solution. The bleached tow was characterized by infrared spectroscopy (IR-ATR) which showed removal of lignin and hemicellulose. By X-ray diffraction (XRD) there were observed signals characteristic to cellulose I and the crystallinity index was calculated. Samples with higher crystallinity index were obtained at pH 11.5. FE-SEM microscopy showed changes in the morphology of bleached tow. Finally, by FE-SEM, CNF with width of 42-100 nm were found.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameQuímico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/33597
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programQuímica
dc.publisher.schoolEscuela de Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectNanofibras De Celulosa
dc.subjectDeslignificación
dc.subjectEstopa Blanqueada
dc.subjectHidrólisis Ácida.
dc.subject.keywordCellulose Nanofibers
dc.subject.keywordDelignification
dc.subject.keywordBleached Tow
dc.subject.keywordAcid Hydrolysis.
dc.titleObtención por hidrolisis acida y caracterización de nanofibras de celulosa a partir del bagazo y la estopa de fique
dc.title.englishObtaining by acid hydrolysis and characterization of cellulose nanofibers from fique bagasse and tow
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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