Caracterización química de fibras de plantas herbáceas utilizadas ...

RESUMEN
La presente Tesis plantea el estudio de la composición química de las fibras de
varias plantas herbáceas utilizadas como materia prima para la fabricación de pasta
de papel de alta calidad, así como la evolución de sus principales componentes
durante el proceso de cocción con objeto de obtener un mejor aprovechamiento
industrial de estas fibras.
Las fibras seleccionadas para este estudio fueron suministradas por la empresa
Celulosa de Levante S.A., CELESA (Tortosa, Tarragona) e incluyen fibras
procedentes de tallos de lino (Linum usitatissimum), cáñamo (Cannabis sativa),
kenaf (Hibiscus cannabinus) y yute (Corchorus capsularis), así como fibras
procedentes de hojas de sisal (Agave sisalana) y abacá (Musa textilis).
El estudio se centra en una caracterización general de las fibras basada en la
cuantificación de las principales fracciones (polisacáridos, lignina, extraíbles,
hidrosolubles y cenizas), poniendo especial énfasis en el estudio detallado de la
composición de los extraíbles lipofílicos y la lignina, fracciones que presentan una
especial relevancia en la fabricación de pasta de papel. En general, las fibras
estudiadas se caracterizan por un alto contenido en holocelulosa (81-92%), y un
contenido bajo en lignina (4-16%). Las fibras de lino y cáñamo son las que
presentan un menor contenido en lignina (2,9 y 4,6%, respectivamente) mientras
que kenaf, yute, sisal y abacá tienen algo más del 10% de lignina. También se
caracterizan por su bajo contenido en cenizas (0,2-2%) y extraíbles lipofílicos (0,4-
0,7%), por lo que en principio puede decirse que, respecto a la composición
química, son buenas materias primas para la producción de pasta de papel.
Los principales lípidos identificados en las fibras mediante GC y GC/MS fueron
ceras, n-ácidos grasos, n-alcanos y n-alcoholes, así como esteroles y triterpenoles
(libres y/o conjugados). Las ceras son muy abundantes en las fibras procedentes de
tallos (lino, cáñamo, kenaf y yute) estando prácticamente ausentes en las fibras
procedentes de hojas (sisal y abacá). En estas últimas se identificaron series de
ácidos p-hidroxicinámicos (p-cumárico y ferúlico) esterificados con n-alcoholes y
ω-hidroxiácidos de cadena larga. Ésta es la primera vez que se describe la
presencia en plantas de p-cumaratos de ω-hidroxiácidos.
El análisis de las fibras mediante Py-GC/MS permitió estudiar la composición
de la lignina. Así, la pirólisis de las fibras de lino y cáñamo liberó principalmente
compuestos derivados de carbohidratos, mientras que la pirólisis de las fibras de
kenaf, yute, sisal y abacá liberó predominantemente compuestos procedentes de
lignina y ácidos p-hidroxicinámicos, de acuerdo con el contenido en lignina en
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