Blanqueo de celulosa usando procesos avanzados de oxidación

Abstract

Advanced oxidation methods have shown a higher efficiency than conventional methods in the degradation of lignin in aqueous solution, using it in the destruction of contaminant in polluted water in this substance. Knowing that advanced oxidation methods eliminates the lignin in water and that the cellulose is a crystalline substance that doesn´t absorb light, it has shown a better oxidation supported with ultraviolet light that affects the covering lignin layer of cellulose. The light increases the whiteness and brightness of cellulose without affecting the physical and mechanical properties. In the present work, it is analyzed the point of delignification, brightness and different physical and mechanical properties that and cellulosic pulp can reach using ultraviolet light in oxidant milieu of hydrogen peroxide. It is used a 23 experimental factorial design that uses ultraviolet light, hydrogen peroxide, concentration and pH as design factors. The pulp is submitted with these three different factors. After the oxidation of pulp is analyzed through number of kappa to know the delignification degree, it is analyzed the brightness and mechanical properties as well. The ANOVA shows that ultraviolet light has a significant effect in the kappa number and brightness. However, the physical and mechanical analysis shows that it doesn’t have a significant effect. It indicated that the advanced oxidation methods using photolysis of hydrogen peroxide can be used as an overture to bleach cellulose pulp.

Los métodos avanzados de oxidación han mostrado una eficacia mayor en comparación a los métodos convencionales usados para la degradación de lignina en solución acuosa, utilizando las nuevas tecnologías, sabiendo que la celulosa se comporta como un cuerpo cristalizado, aunque la orientación de los elementos cristalinos difieren según el origen de dicha substancia, se encontró que la oxidación en apoyo con la luz ultravioleta ataca degradando el recubrimiento de lignina que tiene alrededor de la celulosa sin afectarla por el grado de absortividad que tiene cada una de las sustancias involucradas. Aumentando así la blancura sin perder las propiedades físico-mecánicas de la pulpa. En el presente trabajo se analizará el grado de deslignificación, el grado de blancura y diferentes propiedades físico-mecánicas que puede alcanzar una pulpa kraft sometiéndola a irradiación con luz ultravioleta, para esto se llevará a cabo en un medio oxidante con peróxido de hidrógeno que con ayuda de la luz ultravioleta potencializa el poder oxidativo formando radical perhidroxilo e hidroxilo depende del pH y la concentración de peróxido. Para esto se realizó un diseño experimental 23 donde los factores fueron tiempo de irradiación, concentración de peróxido y pH. Posteriormente se analizó el No. de Kappa para encontrar el nivel de deslignificación, se hizo análisis de blancura, se sacó la viscosidad y por último el análisis físico-mecánico (Tiempo de Drenado, Largo de Ruptura, Índice de Explosión. Índice de rasgado, Porosidad, Resistencia al Dobles y Reversión de color).