NANOTUBOS Y NANOFIBRAS DE LA CA A DE AZUCAR

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS


CURSO: TECNOLOGÍA E INDUSTRIA AZUCARERA Y FERMENTACIONES ALIMENTARIAS
PRODUCTO INNOVADOR

TEMA: NANOTUBOS Y/O NANOFIBRAS DEL BAGAZO DE LA CAÑA
NOMBRE DEL DOCENTE: YAQUELINE ZANABRIA GALVEZ


















NANOTUBOS Y/O NANOFIBRAS DEL BAGAZO DE LA CAÑA
INTRODUCCIÓN

La celulosa es el polímero natural más abundante de latierra, que gracias a su inherente rigidez, ha emergido como una importante fuente hacia la obtención de partículas que puedan ser empleadas en el reforzamiento de termoplásticos.
El bagazo de la caña de azúcar es un residuo que se genera en altas proporciones en la agroindustria, el cual contiene una cantidad apreciable de celulosa que puede ser separada de otras sustancias entre las cuales seencuentran principalmente la lignina y la hemicelulosa. De esta manera se estaría creando un producto de valor añadido a partir de una fuente de biomasa, lo que a la vez representa una valiosa alternativa comercial para las agroindustrias.
La fabricación, uso y eliminación de las fibras sintéticas tradicionales empleadas para el reforzamiento de termoplásticos (generalmente hechas de vidrio, carbón ofibras de aramida), generan bastantes problemas ambientales. Motivo por el cual se acentúa cada vez más el uso de fibras naturales, que poseen la ventaja de ser biodegradables, requieren un bajo aporte de energía para su producción, son menos abrasivas, presentan baja densidad y una alta resistencia específica.
En este sentido, resulta preciso estudiar un mecanismo idóneo para la obtención dedichas fibras a partir del bagazo de la caña de azúcar, seguido de una adecuada caracterización de las mismas, que nos permita valorar su capacidad en una eventual aplicación en el reforzamiento de compuestos termoplásticos.
OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL
Obtener y caracterizar nanofibras a partir del bagazo de la caña de azúcar de potencial aplicación en reforzamiento de termoplásticos.
1.2OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Obtener nanofibras de celulosa por medio de tratamientos químicos y mecánicos
Realizados al bagazo de la caña de azúcar.

Realizar la caracterización textural y estructural de las nanofibras obtenidas por
Técnicas como microscopía electrónica de barrido, análisis termogravimétrico, espectroscopia infrarroja y difracción de rayos X.
2. MARCO TEÓRICO

2.1 CONSTITUYENTES DELAS FIBRAS
Los materiales vegetales están compuestos principalmente por: celulosa, hemicelulosa y lignina (figura 1). Ésta última, principalmente se encuentra en la pared primaria y capa intercelular y algo en la pared secundaria.
Figura 1. Pared celular vegetal

Fuente. Biochemistry & Molecular Biology of Plants (2000)
En general, puededecirse que la capa intercelular, que es la capa formada entre las paredes primarias vecinas de la celulosa, consiste, principalmente, de lignina y hemicelulosa, la pared secundaria de la celulosa con algo de hemicelulosa y pequeñas cantidades de lignina [Billmeyer, Text Book of Polymer Science].
Las cadenas celulósicas y hemicelulósicas se encuentran unidas entre sí en el seno de los filamentoscelulósicos constituyentes de las fibrillas elementales mediante fuerzas atractivas internas a través de los grupos funcionales hidroxilo y carboxilo de las macromoléculas de celulosa y las hemicelulosas (figura 2).





Figura 2. Microfibrillas de celulosa

Fuente. Biochemistry & Molecular Biology of Plants (2000) formula_celulosa


2.1.1 Celulosa.
La celulosa estáconstituida por unidades repetitivas de glucosa de tipo D, con enlaces .1-4 piranósido, (Figura 3) pudiendo establecerse puentes de hidrógeno en las posiciones 1 y 6 y aumentar así la resistencia [Takahashi et al., 1991].
Las cadenas lineales se polimerizan formando fibrillas, y éstas a su vez se polimerizan en microfibrillas (que se orientan en función del citoesqueleto) hasta dar una estructura...