Mejora de propiedades papeleras de pulpas celulósicas lignificadas de reciclo. Aplicación de tratamientos oxidativos enzimáticos y químicos

Abstract

The effects of the application of enzymatic and chemical oxidative treatments on unbleached recycled softwood kraft pulps were studied with the aim of improving their papermaking properties and extending their possibilities of application. For the enzymatic treatments, the laccase-mediator system (LMS) was used. The laccases were isolated from the Trametes hirsuta fungus and the mediator used was 1-hydroxybenzotriazole. It was found that the treatments produced a slight reduction in the kappa number in parallel to an increase in the light absorption coefficient showing the oxidative effect of the enzymes on this kind of pulps. The freeness of the whole pulp increased, but the papermaking properties were not modified or decreased. The amount of carbonyl and carboxylic acid groups in the oxidized lignin of the fibrous fraction increased and consequently the tensile strength also increased. Ozone was used for the oxidative chemical treatments, which increased the tensile strength of the whole pulp and the fibrous fraction. Nevertheless, the freeness decreased. Ozone reduced the kappa number and the amount of insoluble lignin in acid medium, indicating that the oxidized lignin was solubilized. In this work, the polyelectrolyte adsorption method, necessary to determine the content of the superficial acid groups of the cellulose fibers, was optimized. An equation was proposed that fits the experimental isotherms and allows obtaining more precise results.

Se estudia la aplicación de tratamientos oxidativos enzimáticos y químicos sobre pulpas kraft no blanqueadas recicladas de coníferas con el objetivo de mejorar sus propiedades papeleras y ampliar sus posibilidades de aplicación. Para el tratamiento enzimático se utilizó el sistema lacasa-mediador (SLM). Las lacasas fueron aisladas del hongo Trametes hirsuta y el mediador usado fue 1-hidroxibenzotriazol. Se encontró que sobre la pulpa completa y sobre la fracción fibrosa produjo una leve reducción del número kappa en paralelo a un aumento en el coeficiente de absorción de luz que refleja el efecto oxidativo de las enzimas sobre este tipo de pulpas. Sobre la pulpa completa la drenabilidad aumentó, pero las propiedades de resistencia del papel no se modificaron o disminuyeron. Sobre la fracción fibrosa se encontró un aumento en el contenido de grupos carbonilos y ácidos carboxílicos en la lignina oxidada que quedó retenida en las fibras celulósicas y consecuentemente aumentó la resistencia a la tracción. Para el tratamiento oxidativo químico se utilizó ozono, el cual aumentó la resistencia a la tracción de la pulpa completa y la fracción fibrosa. Sin embargo, la drenabilidad disminuyó. El ozono redujo el número kappa y el contenido de lignina insoluble en medio ácido, indicando que la lignina oxidada es solubilizada. En esta Tesis también se optimizó el método de adsorción de polielectrolitos necesario para determinar el contenido de grupos ácidos superficiales de las fibras celulósicas. Se propuso una ecuación que ajusta las isotermas experimentales y que permitió obtener resultados más precisos.