Bioplásticos 2G a partir de residuos residuos lignocelulósicos

La producción anual de plásticos derivados de petróleo alcanza en Argentina un valor de 1.650.410 toneladas. Entre los principales materiales producidos encontramos en primer lugar, al polietileno (PE) con un 40% del total del mercado. Del total producido, alrededor del 30% es reciclado, el 70% restante se dispone en rellenos sanitarios o en basurales. Esta problemática se presenta a nivel mundial, y son numerosas las acciones que se evalúan para iniciar una transición en procesos de producción, usos y disposición o reutilización de estos materiales. Una de las alternativas es su remplazo parcial o total por bioplásticos.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin

Nanocellulose addition to recycled pulps in two scenarios emulating industrial processes for the production of paperboard

This study assesses the incorporation of nanocellulose in a paperboard feedstock emulating two scenarios of industrial processes. It included the production of 170 g/m2 paperboard, using mixtures of short-fiber and long-fiber fractions from recycled pulps with typical mill additives. In all cases, 3wt.% of nanocellulose was added to the pulp suspensions. The first scenario involved three types of nanocellulose addition in a mixture of 78 % long-fiber/22 % short-fiber pulps. The second scenario included the addition of two types of nanocellulose to an unrefined long fiber pulp to produce a multilayer paperboard. Drainage time and physical-mechanical properties of the handsheets were evaluated. Nanocellulose improved the mechanical properties in all cases. The tensile and burst indexes increased 19 % and 28 % in Scenario 1 and up to 60 % and 43 % in Scenario 2, respectively. The lower values in mechanical properties for Scenario 1 were attributed to the effect of the retention system. A new retention system using a cationic polymer with a high charge density produced decreases up to 79 % in the drainage time

Biocomposites of bio-polyethylene reinforced with a hydrothermal-alkaline sugarcane bagasse pulp and coupled with a bio-based compatibilizer

Bio-polyethylene (BioPE, derived from sugarcane), sugarcane bagasse pulp, and two compatibilizers (fossil and bio-based), were used to manufacture biocomposite filaments for 3D printing. Biocomposite filaments were manufactured and characterized in detail, including measurement of water absorption, mechanical properties, thermal stability and decomposition temperature (thermo-gravimetric analysis (TGA)). Differential scanning calorimetry (DSC) was performed to measure the glass transition temperature (Tg). Scanning electron microscopy (SEM) was applied to assess the fracture area of the filaments after mechanical testing. Increases of up to 10% in water absorption were measured for the samples with 40 wt% fibers and the fossil compatibilizer. The mechanical properties were improved by increasing the fraction of bagasse fibers from 0% to 20% and 40%. The suitability of the biocomposite filaments was tested for 3D printing, and some shapes were printed as demonstrators. Importantly, in a cradle-to-gate life cycle analysis of the biocomposites, we demonstrated that replacing fossil compatibilizer with a bio-based compatibilizer contributes to a reduction in CO2-eq emissions, and an increase in CO2 capture, achieving a CO2-eq storage of 2.12 kg CO2 eq/kg for the biocomposite containing 40% bagasse fibers and 6% bio-based compatibilizer.Keywords: bio-based filament; 3D printing; sugarcane bagasse pulpFil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Ita Nagy, Diana. Pontificia Universidad Católica de Perú; PerúFil: Felissia, Fernando Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Vallejos, María Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Quispe, Isabel. Pontificia Universidad Católica de Perú; PerúFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Chinga Carrasco, Gary. Rise. Paper And Fibre Research Institute As; Norueg

Influence of initial chemical composition and characteristics of pulps on the production and properties of lignocellulosic nanofibers

This work aimed to study the influence of the initial chemical composition (glucans, lignin, xylan, and mannans), intrinsic viscosity, and carboxylate groups of pulps on the production process and final properties of lignocellulosic nanofibers (LCNF). Pulps of pine sawdust, eucalyptus sawdust, and sugarcane bagasse subjected to conventional pulping and highly oxidized processes were the starting materials. The LCNF were obtained by TEMPO mediated oxidation and mechanical fibrillation with a colloidal grinder. The nanofibrillation degree, chemical charge content, rheology, laser profilometry, cristallinity and atomic force microscopy were used to characterize the LCNF. The carboxylate groups, hemicelluloses and lignin of the initial pulps were important factors that affected the production process of LCNF. The results revealed that intrinsic viscosity and carboxylate groups of the initial pulps affected LCNF production process, whereas lignin and hemicelluloses influenced the viscosity of LCNF aqueous suspensions, the roughness of LCNF films, and the carboxylate groups content of LCNF.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Lourenço, Ana Filipa. Universidad de Coimbra; PortugalFil: McDonagh, Birgitte Hjelmeland. Rise, Paper And Fibre Research; NoruegaFil: Vallejos, María Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Felissia, Fernando Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Ferreira, Paulo Jorge Tavares. Universidad de Coimbra; PortugalFil: Chinga Carrasco, Gary. Rise, Paper And Fibre Research; NoruegaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin

3D printing high-consistency enzymatic nanocellulose obtained from a soda-ethanol-O2 pine sawdust pulp

Soda-ethanol pulps, prepared from a forestry residue pine sawdust, were treated according to high-consistency enzymatic fibrillation technology to manufacture nanocellulose. The obtained nanocellulose was characterized and used as ink for three-dimensional (3D) printing of various structures. It was also tested for its moisture sorption capacity and cytotoxicity, as preliminary tests for evaluating its suitability for wound dressing and similar applications. During the high-consistency enzymatic treatment it was found that only the treatment of the O2-delignified pine pulp resulted in fibrillation into nano-scale. For 3D printing trials, the material needed to be fluidized further. By 3D printing, it was possible to fabricate various structures from the high-consistency enzymatic nanocellulose. However, the water sorption capacity of the structures was lower than previously seen with porous nanocellulose structures, indicating that further optimization of the material is needed. The material was found not to be cytotoxic, thus showing potential as material, e.g., for wound dressings and for printing tissue models.Fil: Kangas, Heli. Technical Research Centre; FinlandiaFil: Felissia, Fernando Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Filgueira, Daniel. No especifíca;Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Vallejos, María Evangelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Imlauer Vedoya, Camila María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Lahtinen, Panu. Technical Research Centre; FinlandiaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Chinga Carrasco, Gary. No especifíca

Bioplastics are revolutionizing the packaging industry

The production of bioplastics is a growing trend. The utilization of renewable sources, in some cases currently wasted, to replace petroleum derivatives, is providing opportunities to achieve more environmentally friendly product life cycles. The possibility of producing biodegradable products under normal environmental conditions is another goal of recent studies. This editorial summarizes current aspects in the production of bioplastics. We highlight new studies that make it possible to obtain biodegradable composites using a natural, renewable, high availability, and low-cost material, such as cellulose.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin

Obtención de nanofibras de celulosa a partir de recursos lignocelulósicos

En los últimos años, se ha implementado de manera muy activa la búsqueda de diferentes estrategias para el aprovechamiento de recursos lignocelulósicos logrando potenciar materias primas y generando productos renovables. Uno de estos productos son las nanofibras de celulosa (NFC), las cuales resultan en agregados de celulosa que se encuentran en rangos de 5-30 nanómetros de diámetro y varios micrómetros de longitud1. Entre sus aplicaciones encontramos la fabricación de membranas, xerogeles, nanopapeles con propiedades de acción barrera, aerogeles, nanocompuestos y utilizados en masa o en superficie con fibras convencionales durante la fabricación del papel para lograr modificación de propiedades.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin

Fractionation stream components of wood-based biorefinery: New agents in active or intelligent primary food packaging?

Active and intelligent packaging production helps to improve the food value chain, granting reliability to consumers. According to these two premises, these packaging concepts were born. Sustainability and food protection criteria are two fundamental aspects that can be achieved with wood components.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Ponce de León, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin

Towards biodegradable barrier packaging: production of films for single-use primary food liquid packaging

This research aimed to obtain bio-degradable microfibrillated cellulose (MFC) films from a pine sawdust pulp for use as liquid containers. The films were combined with food-grade polyols (sorbitol, glycerol, and mannitol) to improve the hydrophobicity and provide barrier properties. Pine sawdust (a by-product of primary wood industrialization, highly available, and inexpensive) was treated with soda-ethanol and a 2-stage oxygen sequence. The resulting pulps were mechanically fibrillated to produce MFC with a disk refiner. The polyols were added to improve crosslinking and achieve a plasticizing effect. The films were dried at 25, 50, and 60 °C. The mechanical and barrier properties (tensile strength, elongation, vapor permeability, and water absorption), the crystallinity, and the transparency of the films were evaluated. Total migration tests were carried out to verify the compliance of the films with current regulations. Finally, the film’s biodegradation properties in soil under normal climatic conditions were evaluated.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Ponce de León, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Felissia, Fernando Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin

Towards biodegradable barrier packaging: production of films for single-use primary food liquid packaging

This research aimed to obtain bio-degradable microfibrillated cellulose (MFC) films from a pine sawdust pulp for use as liquid containers. The films were combined with food-grade polyols (sorbitol, glycerol, and mannitol) to improve the hydrophobicity and provide barrier properties. Pine sawdust (a by-product of primary wood industrialization, highly available, and inexpensive) was treated with soda-ethanol and a 2-stage oxygen sequence. The resulting pulps were mechanically fibrillated to produce MFC with a disk refiner. The polyols were added to improve crosslinking and achieve a plasticizing effect. The films were dried at 25, 50, and 60 °C. The mechanical and barrier properties (tensile strength, elongation, vapor permeability, and water absorption), the crystallinity, and the transparency of the films were evaluated. Total migration tests were carried out to verify the compliance of the films with current regulations. Finally, the film’s biodegradation properties in soil under normal climatic conditions were evaluated.Fil: Ehman, Nanci Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Ponce de León, Agustina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Felissia, Fernando Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; ArgentinaFil: Area, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Materiales de Misiones. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas Químicas y Naturales. Instituto de Materiales de Misiones; Argentin