Uno de los problemas del reciclaje de papel es que las fibras se endurecen durante los procesos de deshidratación y secado, también conocidos como hornificación. Lo mismo ocurre con los trapos de cocina, por ejemplo; se endurecen con el tiempo. Una nueva investigación ahora puede explicar los mecanismos de hornificación, un conocimiento que nos permitirá reciclar las fibras de papel muchas más veces en comparación con el límite actual de entre cinco y siete veces.
El trabajo está publicado en la revista Cellulose .
"Gracias a nuestros estudios, ahora sabemos a qué nivel de sequedad comienza el proceso de hornificación, ya con un contenido seco del 20 por ciento", afirma Björn Sjöstrand, docente en ingeniería química del Consejo Sueco de Investigación.
"También sabemos a qué temperaturas comienza la hornificación, ya a temperaturas tan bajas como 40° C, pero los mayores cambios se observan a temperaturas superiores a 100° C. El disolvente también influye; si reemplazamos el agua de la pulpa de papel con otros disolventes, reduce la hornificación. Esto implica que los enlaces de hidrógeno que se forman en el medio acuático contribuyen a la hornificación de las fibras."
Los resultados de la investigación se presentaron durante Ekmandagarna 2024, una conferencia anual organizada por la Asociación Sueca de Ingenieros de Pulpa y Papel (SPCI). Los hallazgos también se pueden encontrar en varios artículos científicos recientemente publicados.
"Fue un gran honor tener la oportunidad de presentar nuestros resultados en Ekmandagarna de este año, que reúne a muchos participantes de toda la industria del papel, tanto académicos como representantes de la industria. Nuestra esperanza es que esta investigación pueda contribuir a mejorar el reciclaje del papel donde el Las fibras se pueden reciclar muchas veces más", afirma Sjöstrand. "Además, este nuevo conocimiento del proceso de hornificación puede conducir a un uso reducido de materias primas en la fabricación de papel, ya que permite un control más estricto de las propiedades de durabilidad de los materiales del papel".
Un mayor conocimiento del proceso de hornificación tiene muchas ventajas. Se espera que la investigación pueda contribuir a nuevos procesos de deshidratación para la industria, lo que a su vez creará más oportunidades de reciclaje y mejores propiedades del producto.
Los ingenieros del papel tienen la esperanza de que será posible hacer circular la fibra hasta 25 veces, en comparación con las cinco o siete veces actuales. Las áreas más importantes donde se puede aplicar el conocimiento de la hornificación son la pulpa de mercado, la rotura en seco, el reciclaje, la pulpa para disolver y las aplicaciones de micro y nanocelulosa.
La investigación proporciona nuevos conocimientos sobre la hornificación, un área de investigación con el potencial de brindar más oportunidades para que la industria forestal comprenda los cambios en la capacidad de unión de las fibras de madera durante el proceso de deshidratación. La hornificación es cuando se producen enlaces químicos dentro de las fibras.
Esto evita que las fibras se hinchen y reduce su flexibilidad y las fibrillas externas. Las fibras flexibles y las fibrillas externas son importantes para desarrollar propiedades de resistencia en la fabricación de cartón y papel.
"Al utilizar menos fibras pero manteniendo el mismo nivel de rendimiento mecánico en los productos, se obtiene una utilización más optimizada de las materias primas", afirma Sjöstrand. "Esto significa que los resultados de nuestro proyecto contribuirán tanto a un mayor reciclaje como a un uso más sostenible de los recursos."
Más información: Mozhgan Hashemzehi et al, Grados de hornificación en pulpa kraft de madera blanda y dura durante el secado con diferentes disolventes, Celulosa (2024). DOI:10.1007/s10570-023-05657-z
Proporcionado por el Consejo Sueco de Investigación
