Diseño y evaluación de formulaciones adhesivas para materiales lignocelulósicos a partir de lignina obtenida de dos procesos de pulpeo, kraft y acetosolv

Abstract

Recently the use of materials of lignocellulosic origin with different degrees of chemical transformation, has grown in industrial applications due to trends in green chemistry, in which the use of renewable materials and byproducts of other processes is favored. In this work, lignins obtained from kraft liquor from wood pulping process, has been precipitated with four different techniques, and a acetosolv lignin obtained in the laboratory were compared. These lignins were analyzed with mass spectroscopy to elucidate, from the molecular masses associated with possible oligolignols, the types of bonds present between monolignol units. They were then used to formulate adhesives in both acid and basic phenol-formaldehyde media, replacing the phenol with lignin in different percentages. The results show that substitutions of up to 70% in basic medium and 60% in acid medium can be achieved. This represents an important advance because the kraft liquor is an abundant byproduct of the paper industry and could be used precipitated lignin directly from it, without processing for activation or functionalization.

Recientemente el uso de materiales de origen lignocelulósico con diferentes grados de transformación química, ha crecido en aplicaciones industriales debido a las tendencias en química verde, en las que se privilegia el uso de materiales renovables y excedentes de otros procesos. En este trabajo se compararon ligninas obtenidas de licor kraft de origen industrial, precipitadas con cuatro técnicas diferentes y lignina acetosolv obtenida en laboratorio. Dichas ligninas se analizaron con espectrometría de masas para elucidar a partir de las masas moleculares asociadas a posibles oligolignoles, los tipos de enlaces presentes. Posteriormente las ligninas obtenidas se emplearon para formular adhesivos tanto en medio ácido como básico de fenol-formaldehido, sustituyendo el fenol por lignina en distintos porcentajes. Los resultados muestran que se puede llegar a sustituciones de hasta el 70% en medio básico y 60% en medio ácido. Lo anterior representa un avance importante pues el licor kraft es un subproducto abundante de la industria papelera y se puede utilizar la lignina precipitada directamente, sin someterla a procesos de activación o funcionalización alguna.