Valorización del residuo agroindustrial del tabaco (Nicotina Tabacum L.), utilizándolo en mezclas con pulpa celulósica reciclada, de papel de oficina y diario, para la elaboración de productos moldeados

Abstract

La biomasa lignocelulósica se refiere a los materiales orgánicos provenientes de plantas y árboles que contienen celulosa, hemicelulosa y lignina, los cuales están firmemente entrelazados y unidos químicamente en sus paredes celulares. Además, estos materiales pueden contener otros compuestos como extractivos y materiales extraños. La celulosa, hemicelulosa y lignina también son los principales componentes de las fibras naturales, que provienen de diversos recursos como madera, fibras recicladas y desechos de biomasa agrícola como la paja de canola, trigo, arroz y cáñamo. Estas fibras se utilizan principalmente para la fabricación de productos de pulpa moldeada. La celulosa del tabaco tiene propiedades similares a las de otras fuentes de celulosa, como la madera, y se puede utilizar para producir papel y otros productos basados en celulosa. El material fibroso empleado en este estudio proviene de residuos agroindustriales del tabaco (Nicotina tabacum L.), los cuales fueron mezclados con pulpa celulósica reciclada, de papel de oficina y diario, para la elaboración de los productos moldeables. Para transformar los residuos de tabaco a partículas se empleó el molino de martillo de marca: CONDUX-WERK Wolfgang bei Hanau y modelo: LHM 20/16. Con un motor de: 1,5 Kilowatts / 2.01 HP Caballos de Fuerza Mecánicos, 380 V, 2820 rpm, 0.88 Cos Phi y 50 Hz. Los factores seleccionados para el diseño experimental de este estudio fueron los diferentes tipos de papel utilizados en la mezcla: papel de diario (papel periódico), papel de oficina y tabaco y dicho diseño experimental se realizó mediante el software de simulación Statgraphics. La preparación y caracterización de la materia prima (el tabaco, Nicotiana tabacum L.) se llevó a cabo mediante las normas Technical Report NREL/TP-510-42620; en donde fueron pesadas 70 gr de cada muestra y luego procesadas mediante el molino de cuchillas; dichas muestras fueron tamizadas en un conjunto de tamices apilados, donde el superior de malla 20 y el inferior de malla 80. Así pues, para la determinación de humedad de esta biomasa, así como para la determinación de carbohidratos estructurales y lignina en biomasa, se emplearon también las normas establecidas en el Technical Report NREL/TP-510-42620, y para la determinación de extractivos en la biomasa, se emplearon las normas establecidas en el Technical Report NREL/TP-510-42619. Para la preparación de las fibras de tabaco, se utilizó un refinador de disco, marca THE BAUEP BROS. CO y modelo: 148-2, velocidad 2890 rpm. Para la formación de los moldes, se empleó un equipo moldeador y se realizaron los ensayos correspondientes de acuerdo a la norma TAPPI T 402 sp-98 “Standard conditioning and testing atmospheres for paper, board, pulp handsheets, and related products”. En general, los resultados indican que la muestra de biomasa del tabaco (Nicotina tabacum L.) tiene un alto contenido de celulosa y hemicelulosa (glucano y xilanos), así como un contenido significativo de lignina; siendo el contenido promedio de celulosa 32,61%, mientras que la hemicelulosa 17,97% y la lignina representa el 20,71% de la composición de la pared celular; y un contenido del 13,58% de extractivos y del 10,11% de componentes inorgánicos.