Evaluación del efecto de la incorporación de nanofibras de celulosa de Agave tequilana Weber en las propiedades de nanocompositos poliméricos

Abstract

RESUMEN En Jalisco, México se genera una cantidad importante de residuo de agave de la industria tequilera. El objetivo de esta investigación fue establecer la potencialidad de obtención de nanofibras de celulosa a partir del bagazo de Agave tequilana Weber variedad Azul para incorporarlas a dos matrices poliméricas: polietileno lineal de media densidad (PELMD) y almidón termoplástico (ATP) con la finalidad de obtener nanocompositos mediante el proceso de termocompresión. La obtención de nanofibras de celulosa se realizó mediante la aplicación tratamientos de hidrólisis ácida, un pulpeo químico, seguido de procesos de blanqueo deslignificantes con etapas de dióxido de cloro-extracción alcalina-dióxido de cloro-peróxido de hidrógeno y finalmente un tratamiento para la eliminación de

hemicelulosas. A la pulpa resultante se le aplicó un tratamiento TEMPO (2,2,6,6-tetrametilpiperidin- 1-oxil) y posteriormente se realizó un cizallamiento mecánico para lograr la nanofibrilación. La

nanocelulosa obtenida fue liofilizada y molida, con ella se formaron nanocompositos con 1.0, 3.0 y 5.0% de refuerzo. La modificación química de las fibras celulósicas blanqueadas, mediante la oxidación TEMPO, permitió el proceso mecánico de mícrofibrilación y con ello lograr obtener las nanofibras, mismas que fueron evidenciadas por el análisis de microscopía de fuerza atómica (AFM), y la microscopia electrónica de barrido (SEM) mostrando que los nanocompositos con 1.0 % de nanofibras presentaron aglomerados de mayor tamaño, lo cual provocó una disminución en el valor de la resistencia a la flexión y a la tensión de los nanocompositos de MDLPE y en el caso de los nanocompositos de ATP, mostraron una fuerte disminución en el esfuerzo a la flexión y deflexión, mientras que el módulo se incrementó desde la primer concentración evaluada.