Aprovechamiento integral del residuo de la industria del aceite de palma (EFB). Obtención de derivados de las hemicelulosas, pastas celulósicas y celulosa nanofibrilar

Abstract

La fabricación de papel implica dos etapas: obtención de pasta y formación de las hojas. La obtención de pasta consiste en la transformación de las materias primas en fibras celulósicas aisladas en una suspensión acuosa diluida, mediante la separación de la lignina, que es el agente que, a modo de cemento, aglomera las fibras celulósicas y fija su posición. En la formación de hojas de papel, la pasta, tratada convenientemente para desarrollar algunas propiedades características, se somete a operaciones que tienen por finalidad extenderla en forma de láminas y eliminar la mayor parte de su humedad (Jiménez, 2005). Las fibras de celulosa constituyen un componente esencial de los tejidos vegetales, cuya función es la de dar resistencia a los mismos. La celulosa para la fabricación de papel se obtiene principalmente de madera (55 %), de otras fibras vegetales denominadas alternativas (9 %) y de papel recuperado (36 %) (Brown y col., 2000). Pero, en definitiva, aproximadamente un 88-92 % de las materias primas utilizadas en la fabricación de papel está constituido por maderas frondosas y coníferas, correspondiendo el resto a las materias primas alternativas (Jiménez, 2005). Entre éstas últimas se encuentran los residuos agrícolas, los residuos agroindustriales (como los procedentes de la industria del aceite de palma o el bagazo de la caña de azúcar) y los procedentes de cultivos alternativos a los agroalimentarios (como tagasaste, leucaena, paulownia, etc.) (Alaejos y col., 2004; Jiménez, 2005). La producción de pasta celulósica para papel u otros usos se encuentra en la actualidad con la necesidad de buscar nuevas materias primas alternativas a las convencionales (maderas), motivada principalmente por aspectos económicos y medioambientales. En efecto, la utilización de madera como principal materia prima está conduciendo a un problema de abastecimiento, así como a deforestaciones incontroladas de bosques autóctonos y tropicales que constituyen auténticas reservas mundiales, cuya desaparición ocasionaría serios problemas ecológicos. Por todo ello, se está estudiando la posibilidad de utilizar residuos agrícolas, vegetales alternativos a las maderas clásicas (anuales o no) y residuos de las industrias agroalimentarias, como puede ser el residuo de la industria del aceite de palma (EFB, del inglés Empty Fruit Bunches), que se estudia en este trabajo. Las materias primas alternativas son utilizadas en muchos países industrializados para producir papeles especiales; sin embargo, en otros países se convierten en la principal...

Papermaking involves two stages: pulping and formation of paper sheets. The pulping consists of the transformation of the raw materials into isolated cellulosic fibers within a dilute aqueous suspension. This is possible by separating lignin, which is the agent that agglomerates the cellulosic fibers and fixes or cements their position. In the formation of paper sheets, pulp, suitably treated to develop some characteristic properties, is subjected to operations that are intended to extend the pulp into sheets and eliminate most of its moisture (Jiménez, 2005). Cellulose fibers are an essential component of plant tissues, whose function is to give them resistance. Cellulose for paper manufacturing is mainly obtained from wood (55 %) from other vegetable fibers known as alternatives (9 %) and from recovered paper (36 %) (Brown et al., 2000). But, ultimately, about 88-92 % of the raw materials used in the manufacture of paper consists of hardwoods and softwoods, corresponding the rest to alternative raw materials (Jiménez, 2005). Agricultural residues, agro-industrial residues (such as those from the palm oil industry or bagasse from sugar cane) and those from the agri-food alternative crops (such as tagasaste, leucaena, paulownia, etc.) are among the latter (Alaejos et al., 2004; Jiménez, 2005). Currently, the production of cellulose pulp for paper or for other uses needs to seek new alternative raw materials to the conventional ones (wood), driven mainly by economical and environmental aspects. Indeed, the use of wood as the main raw material is leading to a supply problem, as well as uncontrolled deforestations of native and tropical forests which are world reserves. This can cause serious ecological problems in the future. Therefore, the possibility of using agricultural residues, alternative vegetables to traditional wood (annual or otherwise) and agri-food industry residues, such as the residue from the palm oil industry (EFB, Empty Fruit Bunches), is being studied. Alternative raw materials are used in many industrialized countries to produce specialty papers; but in other countries they become the main raw material for papermaking, such as China, where they account for 60 % of the fibers used for the production of paper (http://www.arbolesornamentales.com). These alternative fibers have a great potential for development to replace wood fibers, despite some drawbacks such as a possible lower quality of the pulp; the high cost of raw...