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Artículo

Isolation of Cellulose Nanofibers: Effect of Biotreatment on Hydrogen Bonding Network in Wood FibersAislamiento de nanofibras de celulosa: Efecto del biotratamiento en la red de enlaces de hidrógeno de las fibras de madera

Resumen

El uso de nanofibras de celulosa como refuerzo de alta resistencia en nano-biocomposites se está explorando con gran entusiasmo debido a sus propiedades de biodegradabilidad, renovabilidad y alta resistencia específica. La celulosa, a través de una red regular de enlaces de hidrógeno inter e intramoleculares, se organiza en una configuración estereorregular perfecta denominada microfibrillas, que se agregan a distintos niveles para formar la fibra. Los enlaces de hidrógeno intermoleculares a varios niveles, especialmente a nivel elemental, son la principal fuerza de unión que hay que superar para aplicar ingeniería inversa a estas fibras hasta su nivel microfibrilar. Este artículo describe brevemente un nuevo pretratamiento enzimático de la fibra desarrollado para facilitar el aislamiento de las microfibrillas de celulosa y explora la eficacia del biotratamiento en el enlace de hidrógeno intermolecular e intramolecular en la fibra. La pulpa de madera blanda kraft blanqueada se trató con un hongo (OS1) aislado de olmos infectados con la enfermedad holandesa del olmo. Se aislaron microfibrillas de celulosa de estas fibras tratadas mediante refinado de alto cizallamiento. El % de rendimiento de las nanofibras y su distribución de diámetro (<50 nm) aisladas de las fibras biotratadas indicaron un aumento sustancial en comparación con las aisladas de las fibras no tratadas. El análisis espectral FT-IR indicó una reducción de la densidad de enlaces de hidrógeno intermoleculares e intramoleculares dentro de la fibra. La espectrometría de rayos X indicó una reducción de la cristalinidad. La enzima específica de enlace de hidrógeno y su aplicación en el aislamiento de nanofibras de celulosa de nueva generación puede suponer un gran avance en el campo de los nano-biocomposites.

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