Obtención de fibras de celulosa a partir del líber de la planta cáñamo industrial (Cannabis Sativa L.) mediante tratamiento químico para uso textil.

Abstract

Se obtuvo fibras de celulosa del líber de la planta cáñamo industrial (Cannabis sativa L.) mediante tratamiento químico, utilizando hidrólisis alcalina oxidativa seguida de una hidrólisis ácida; a partir de caracterización química se determinó las condiciones que permiten la obtención del contenido de alfa celulosa más alto. La biomasa se sometió a un proceso de caracterización física, análisis inmediato y pretratamiento alcalino para la obtención del porcentaje promedio de corteza útil (56,07 ± 5,56) %. Seguido, se realizó un diseño experimental 22 para estudiar la concentración de álcali (NaOH: 2 – 10 %p/v), el tiempo (30 – 120 minutos) y se fijó las condiciones de la hidrólisis ácida (Concentración H2SO4: 6M, temperatura ambiente promedio de 20°C, tiempo: 30 minutos). Las fibras obtenidas se evaluaron físicamente mediante el rendimiento, color y facilidad de liberación de las fibras del material no lignocelulósico y microfibra; se caracterizaron químicamente por análisis termogravimétrico (TGA) para la determinación de la composición lignocelulósica y por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) se corroboró la eliminación del material cementante mediante la identificación de los grupos funcionales de las fibras de cáñamo. Se concluye mediante análisis estadístico que las condiciones óptimas del tratamiento químico son 10% NaOH y 120 minutos en la hidrólisis alcalina, para obtener un porcentaje promedio representativo de alfa celulosa de (75,11 ± 1,08) %.

Cellulose fibers were obtained from the bast of the industrial hemp plant (Cannabis sativa L.) through chemical treatment, using oxidative alkaline hydrolysis followed by acid hydrolysis; from chemical characterization, the conditions that allow to obtain the highest alpha cellulose content were determined. The biomass was analyzed by physical characterization, instant analysis and alkaline pretreatment to get the average percentage of useful bark (56.07 ± 5.56) %. Next, an experimental design 22 was carried out to study the alkali concentration (NaOH: 2 - 10 %p/v), time (30 - 120 minutes) and the acid hydrolysis conditions were set (H2SO4 concentration: 6M, average room temperature of 20°C, time: 30 minutes). The collected fibers were physically evaluated by yield, color and release facility of fibers from non-lignocellulosic material and microfiber; they were chemically characterized by thermogravimetric analysis (TGA) for the determination of lignocellulosic composition and by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) the cementing material elimination was corroborated by the identification of the hemp fibers functional. It is concluded by statistical analysis that the optimum conditions of chemical treatment are 10% NaOH and 120 minutes in alkaline hydrolysis, to obtain a representative average percentage of alpha cellulose of (75.11 ± 1.08) %.