Papermaking as Potential Use of Fibers from Mexican Opuntia ficus-indica Waste



Título del documento: Papermaking as Potential Use of Fibers from Mexican Opuntia ficus-indica Waste
Revue: Biotecnia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000454326
ISSN: 1665-1456
Autores: 1
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4
Instituciones: 1Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C., Morelia, Michoacán. México
2Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo A.C., Hermosillo, Sonora. México
3Universidad de Guadalajara, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería, Zapopan, Jalisco. México
4Instituto Tecnológico José Mario Molina Pasquel y Henríquez, Chapala, Jalisco. México
Año:
Volumen: 23
Número: 1
Paginación: 141-150
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español En esta investigación se estudió el potencial del uso de desechos de fibras de Opuntia ficus-indica (OFI) para elaborar papel. La estrategia metodológica que se siguió fue: caracterización de materia prima, análisis morfológico de las fibras, pulpeo soda mediante un diseño completamente al azar con un arreglo factorial 23, refinación de pulpa, formación y caracterización de hojas. El contenido de alfa-celulosa, lignina, holocelulosa, extractivos en etanol/benceno y cenizas fue de 53.7±0.1%, 2.4±0.3%, 61.6±5.7%, 7.1±0.3% y 26.4±0.1%, respectivamente. El promedio de la longitud de las fibras, ancho, lumen y espesor de la pared celular fue 1.1±0.3 mm, 18.8±6.1µm, 12.1±5.4 µm, 4.3±1.0 µm. Las condiciones de pulpeo fueron: 20 y 28% de hidróxido de sodio, 160 y 175 °C, durante 60 y 120 min y una relación licor/fibra de 9:1. El proceso de pulpeo con 28% de hidróxido de sodio, 175°C y 120 min mostró un menor número de Kappa (29.60±1.7) y un rendimiento total de 32.2±1.6%. En general el índice de tensión (36.0±5.0 Nm/g), deformación (1.7±0.3%), longitud de ruptura (3.7±0.5 km), índice de estallido (3.2±0.4 KPa.m2/g), índice de rasgado (7.3±0.0 mN.m2/g), resistencia al doblez (166 times) y porosidad (> 120 s) de la pulpa obtenida fueron comparables con valores reportados para pulpa de fibras maderables y no maderables
Resumen en inglés The papermaking potential of Opuntia ficus-indica (OFI) waste fibers was studied in this research. Alpha cellulose, lignin, hollocellulose, ethanol/benzene extractives and ash content were determined as 53.7±0.1%, 2.4±0.3%, 61.6±5.7%, 7.1±0.3% and 26.4±0.1%, respectively. The average fiber length, width, lumen, and cell wall thickness were found to be 1.1±0.3 mm, 18.8±6.1µm, 12.1±5.4 µm, and 4.3±1.0 µm. Soda pulping was conducted using 20 and 28% sodium hydroxide, cooking temperatures of 160 and 175 °C, cooking times of 60 and 120 min, and liquor- to fiber ratio of 9:1. Soda pulping with 28% sodium hydroxide, 175 °C and 120 min showed a lower Kappa number of 29.60±1.7 and a total yield of 32.2±1.6%. In general, tensile strength index (36.0±5.0 Nm/g), stretch (1.7±0.3%), breaking length (3.7±0.5 km), burst index (3.2±0.4 KPa.m2/g), tear index (7.3±0.0 mN.m2/g), folding endurance (166 times) and porosity (> 120 s) of OFI pulp were comparable with wood and non-wood pulps
Disciplinas: Biología,
Ingeniería
Palabras clave: Botánica,
Ingeniería química,
Opuntia ficus-indica,
Morfología de las fibras
Keyword: Botany,
Chemical engineering,
Wastes,
Opuntia ficus-indica,
Fiber morphology,
Pulp,
Paper
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