Refuerzos celulósicos procedentes de residuos agrícolas. Aplicación de la nanocelulosa en la preparación de biocomposites biodegradables

Abstract

La biomasa lignocelulósica, es especial aquella procedente de residuos agrícolas, constituye una fuente prometedora de energía y de materias primas renovables. La celulosa, uno de los principales componentes de la biomasa lignocelulósica, ha suscitado gran interés en las últimas décadas por su gran disponibilidad y versatilidad como fuente de materia primas, tanto para la síntesis de otros polímeros como por su posibilidad de utilización como refuerzo en materiales plásticos para dar lugar a biocomposites. En la presente tesis doctoral se ha investigado la utilización de diferentes líquidos iónicos en el fraccionamiento de los raquis, un residuo agrícola del cultivo de la banana, para la obtención de celulosa. En particular, se ha estudiado la eficacia del lactato de colina, un líquido iónico que ha sido reportado como biodegradable y que se puede obtener de fuentes renovables. Por otro lado, se han preparado biocomposites de matriz biodegradable reforzados con nanocelulosa, utilizando una combinación de nano-refuerzos: nanocristales de celulosa - nanoláminas de grafeno. Para cada sistema se han investigado principalmente sus propiedades mecánicas y térmicas así como su morfología. Dependiendo de la posible aplicación final del biocomposite se han estudiado otras propiedades adicionales, tales como la resistencia a los hongos o las propiedades barrera a los gases. Los biocomposites investigados presentaban o bien un efecto sinérgico derivado de la combinación de nano-refuerzos o bien una mejora significativa de alguna de sus propiedades como consecuencia de dicha combinación.