Tratamientos de desacidificación y reducción del papel.

Tratamientos de Desacidificación y Reducción del papel. Marta Delgado Brillas

1.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CELULOSA
1.1. La celulosa.

La celulosa es el componente orgánico más abundante en la naturaleza y la encontramos formando parte de la pared de las células vegetales y de todas las estructuras de sostén de las plantas. La función que desempeña es de tipo estructural, siendo elprincipal componente de la pared celular de todos los tejidos vegetales (proporción varía según variedad vegetal y tipo de tejido que se trate) Se trata de un biopolímero (polímero sintetizado por seres vivos) que pertenece a la familia de los hidratos de carbono o glúcidos. Es un polisacárido de estructura lineal y elevada masa molecular formado por hasta 15000 unidades del monómero β-D-glucopiranosa.Este polisacárido está constituido por unidades menores de celobiosa, cada una de ellas divida en dos moléculas de D-glucosa unidas entre sí mediante enlaces de tipo éter (-O-) o enlace β-1,4glucosídico.

Celobiosa

La unión entre los monómeros tiene lugar entre el grupo OH del carbono anomérico del primer monómero y el grupo OH del C4 del segundo, dando lugar a la fórmula (C6H10O5)n. EstosOH (grupos hidroxilo) se encuentran unidos por enlaces por puente de hidrógeno a otras moléculas de celulosa. Los tres grupos hidroxilo, uno primario y dos secundarios, en cada unidad de celulosa repetida, son grupos químicamente reactivos.

Cadenas de celulosa

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Las uniones β-1,4 son rígidas y no puedengirar, característica responsable de que las cadenas de celulosa estén dispuestas en línea recta. Entre las cadenas de polímero paralelas se forman enlaces por Puentes de Hidrógeno, responsables de que la celulosa tenga afinidad por el agua pero sin llegar a ser soluble en ella. Las cadenas estiradas de celulosa se asocian a través de los puentes de hidrógeno intermoleculares formando haces, queoriginan pequeños filamentos llamados microfibrillas de celulosa.

Cadenas de celulosa

Dentro de las microfibrillas las moléculas de celulosa adoptan dos organizaciones: -Zonas cristalinas, celulosa cristalina: paralelas y a distancias fijas. Estructura densa, resistencia a la intromisión de vapor de agua y gases contaminantes, buena estabilidad. Estas ligas de hidrógeno ocurren entre los gruposhidróxilos de las moléculas adyacentes y son más prevalentes entre las moléculas fuertemente empacadas en las áreas cristalinas de la fibra. -Zonas amorfas, celulosa amorfa: moléculas más dispersas y desordenadas, son más accesibles a agentes químicos y degradación.

Área amorfa

Área cristalina

Área amorfa

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Tratamientos de Desacidificación y Reducción del papel. Marta Delgado BrillasLas microfibrillas forman filamentos mayores que reciben el nombre de macrofibrillas, principal componente de la pared celular de los vegetales.

Microfibrilla Macrofibrilla

Cadena de celulosa

Aspecto de las fibras de celulosa sobre la superficie del papel:

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Las propiedades que hacen de la fibracelulósica el material idóneo para la confección del papel son las siguientes:
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Gran resistencia mecánica a tensión Buena flexibilidad, natural y adquirida Resistencia a la deformación plástica Insolubilidad en agua de la fibra Hidrofilia Amplio rango de dimensiones Facilidad inherente a enlazarse Facilidad para absorber aditivos modificantes Estable químicamente Relativamenteincolora

El comportamiento frente al agua: la celulosa es altamente hidrofílica, debido a la presencia de grupos polares hidroxilo (OH); cuando las cadenas de celulosa se ponen en contacto con el agua, las fibras absorben moléculas de agua (se hidratan) y se hinchan, mejorando simultáneamente su flexibilidad y la capacidad de enlace con otras fibras adyacentes. La absorción de agua es más...