CELULOSA

 

 

Usos E Historia De La Celulosa

Derivados De La Celulosa

    Origen

   Obtención.  De  Celulosa Pura

Bibliografía

 

 

 

         USOS E HISTORIA DE LA CELULOSA

 

         Los usos de la celulosa son  importántisimos sirven para fabricar papel, diferentes tejidos, explosivos, celuloide, cera artificial, piezas para maquinaria, eléctrica y general , barnices, impermeables etc, pero  para llegar a  ser tan versátil se requirieron varios años de investigación y mejoramiento no solo de los métodos de obtención sino también y muy importantemente de las  materias primas:.

 

         La nitrocelulosa fue el derivado  de celulosa primeramente descubierto, en los  primeros años  se fabricaba con trapos de lino, mechas de algodón blanqueado y pulpa de madera en forma de papel de seda. A principios del siglo veinte por el motivo del alto costo y la falta de uniformidad de estos materiales se sustituyeron por el algodón químico fabricado con  línteres . En la primera guerra mundial tuvo gran demanda la nitrocelulosa  para la fabricación de pólvoras sin humo..

 

         Al concluir la primera guerra mundial se acabó en gran parte la  demanda de celulosa química pero unos pocos años después renació por el rápido desenvolvimiento de las industrias del rayón, las lacas, los plásticos y productos similares. La industria  del rayón de viscosa se utilizó casi  exclusivamente pulpa de madera como fuente  de celulosa hasta 1925 , a partir de ese año se empezó a usar algodón químico y su consumo creció hasta 1933 de ahí  en adelante el mejoramiento de las propiedades de la pulpa de madera juntamente con el menor costo de esta materia prima produjo la reducción gradual de la  cantidad de algodón químico usada en esta industria.

 

         En la fabricación de nitrocelulosa, el invento de una máquina desmenuzadora para convertir las hojas de pulpa de madera en forma adecuada para la nitración y el mejoramiento de las propiedades de dicha pulpa trajeron consigo las suplantación en gran escala del algodón químico. Sin embargo el algodón químico a continuado siendo la materia prima en la fabricación de nitrocelulosa para la fabricación de películas, plásticos de celuloide y ciertos explosivos militares.

 

         Aunque aun  es muy usual la pulpa de madera en la fabricación de acetato de celulosa para rayón no se usa ordinariamente en la elaboración de acetato de celulosa para plásticos que requieren gran transparencia y ausencia de color ni para películas cinematográficas en que es importante la resistencia.

 

ORIGEN

 

         El nombre de celulosa  es dado a una substancia cuyos orígenes son muy diversos como el algodón, la madera, las algas,  la túnica de ciertos animales marinos, las membranas formadas por diversas bacterias en la superficie del medio de cultivo etc.

 

         Según su origen las celulosas presentan  un aspecto diverso y son más o menos atacables por diversos reactivos, aunque todas tienen la composición y su fórmula es  (C6H10O5 )n además producen los mismos derivados de substitución y los mismos productos de hidrólisis de degradación .

 

 La celulosa se comporta como un cuerpo cristalizado, aunque la orientación de los elementos cristalinos difieren según el origen de dicha substancia. La celulosa está constituida por varias cadenas de celobiosa, formada por agrupaciones b glucosa cada una de las cuales contiene tres oxidrihilos eterificables por los alcoholes o esterificables por los ácidos.

 

         La celulosa puede presentarse en dos variedades : la celulosa ordinaria que es la natural , y la celulosa mercerizada que resulta de tratar la celulosa ordinaria por alcalis concentrados eliminando luego por loción el álcali fijado.

 

         La celulosa más pura se encuentra en el algodón y su separación es objeto de importantes operaciones manufactureras que interviene,, de una parte, en el blanqueo completo del algodón para la industria textil y de otra para fabricar ceras artificiales y preparar diversos esteres de la celulosa. los productos  que purifican estas substancias son excencialmente materias grasas y ceras, así como materias pépticas y diversas substancias orgánicas nitrogenadas o no, comprendiendo las materias colorantes y las sales minerales.

 

         En la práctica industrial la eliminación de las diversas substancias que impurifican  la celulosa procedente del algodón, comprende dos  tratamientos fundamentales que son el lixiliviado o descrudado y el blanqueo seguido de acidificación.

 

         El lixiviado.- ejerce una acción alcalina cuyo objeto principal es disolver las materias grasas y las ceras, que son saponificadas o emulsionadas por los jabones formados durante la operación. Al mismo tiempo la fibra adquiere una permeabilidad que las materias grasas y las ceras imposibilitan, gracias a lo cual se facilita la separación de las demás materias extrañas estás a excepción de las materias colorantes  se disuelven en  la lejía alcalina  o en las aguas de loción.

 

         Blanqueo.-Las materias colorantes en el lixiviado experimentan un oscurecimiento de color pardo el cual desaparecerá mediante está operación, el blanqueo se efectúa mediante la acción oxidante de los hipocloritos a la concentración de .5 por 100 de cloro activo. después sigue un lavado y finalmente un tratamiento por ácido sulfúrico diluidos, en la acidulado seguido de un lavado final elimina prácticamente los  restos de  hipoclorito  y de compuestos minerales que las fibras pudieran retener.

 

OBTENCIÓN DE DIFERENTES DERIVADOS DE LA CELULOSA MEDIANTE LA ACCIÓN  DE ÁCIDOS

 

         La celulosa  pura es una masa blanca amorfa de densidad comprendida entre 1.4  y 1.5 insoluble en los disolventes ordinarios , soluble en las disoluciones concentradas de cloruro de zinc y mejor aún en una disolución amoniacal de dioxido de cobre, llamada reactivo de Schweitzer, de está disolución la celulosa se precipita mediante ácidos, sales alcalinas o disoluciones de azúcar, al estado de hidrocelulosa gelatinosa ( C6H10O5 )6H2O a su vez la hidrocelulosa se disuelve en sosa  cáustica, mezclada con sulfuro de carbono, y en el sulfocianato amónico, formando el xatogenato de celulosa que precipita al estado gelatinoso con sales y otras substancias ; esta  propiedad se aprovecha  en la industria para preparar la seda artificial .

 

         El ácido sulfúrico actúa sobre la celulosa en diferentes maneras según la concentración y duración del contacto si el ácido es concentrado y frío aumenta el volumen y produce una substancia parecida a la fécula y al engrudo de almidón, que vertida en mucha agua separa unos copos incoloros que dan una coloración  azul  con la tintura de iodo llamándose por esta razón amiloide. Si el contacto dura poco, la capa amiloide solo se forma superficialmente, fundándose en esta propiedad la fabricación del papel pergamino.

 

         Por otra parte el ácido nítrico concentrado, por acción prolongada por la celulosa forma compuestos llamados nitrocelulosas que resultan de la substitución de varios grupos  oxidrílicos de la misma por grupos NO2 cuya composición es diversa según el tiempo y la concentración del ácido. El ácido acético y mejor todavía su anhídrido ataca la celulosa formando primero un compuesto intermedio que es la hidrocelulosa y formándose luego el triacetato de celulosa utilizando también para la fabricación de la seda artificial.

 

         Por la acción de la sosa cáustica sobre la celulosa en  disolución concentrada y  fría, la masa se hincha y se vuelve transparente, formándose la llamada sodiocelulosa que por la acción del agua en abundancia se transforma en hidrocelulosa, propiedad que se usa  en la mercerización del algodón.

 

OBTENCIÓN.  DE  CELULOSA PURA

 

         Se parte del algodón bruto el cual se limpia a mano de los granos e impurezas groseras visibles, 100 gramos del algodón así escogido se tratan a la ebullición durante 4 horas con una disolución de jabón de resina preparada mediante  3.000centímetros cúbicos de agua destilada, 30 gramos de sosa cáustica  y 15 gramos de colofonia. El tratamiento se verifica  en un recipiente vidrio disponiendo el algodón en una pequeña cesta metálica de hilo de níquel, provista de una cadenilla del mismo material que atraviesa un vidrio de reloj que sirve de cubierta , dicha cadenilla sirve para  comunicar a las cesta un movimiento vertical de vaiven, en el seno de la disolución hirviente, impidiendo a la vez que el algodón se ponga al contacto del aire.

 

         La disolución  alcalina, que  pardea fuertemente, se sustituye, después de la  ebullición   , por agua destilada caliente hasta que las aguas de loción den tan solo una débil reacción alcalina.  Después el algodón se somete a la acción de un disolución hecha con 3.00 centímetros cúbicos de agua y 5 gramos de sosa cáustica, donde se mantiene durante 15 minutos en ebullición. Se lava nuevamente  con agua destilada caliente y se practica una tercera ebullición durante 10 minutos con una disolución compuesta de 3 gramos de sosa cáustica 3.00 centímetros cúbicos de agua se lava con agua destilada caliente.

 

         Inmediatamente después de esta operación el cesto que contiene  el algodón se introduce dentro de un abundante cantidad de agua destilada fría    y cuando alcanza  la temperatura de 18.20 grados se escurre y se pasa al líquido de blanqueo. Para ello se sumerge durante una hora  a la temperatura de 20 grados y a luz difusa dentro de 3.000 centímetros cúbicos de una disolución recientemente preparada de hipoclorito  sódico conteniendo 0, 1 por cien de cloro activo. El algodón se coloca  enseguida sobre un filtro de Buchner y se lava durante 30 minutos con agua destilada. Hacia el fin del lavado se agrega , gota a gota, una disolución saturada de bisulfitos sódico hasta que el papel de yoduro de zinc-almidón no acuse coloración alguna. Finalmente se lava el algodón con ácido acético diluido , se pasa por agua destilada para eliminar los restos de ácido  se escurre a mano envolviéndolo previamente con una tela rodeada de papel de filtro se deja secar al aire.

 

BIBLIOGRAFÍA

 

QUÍMICA GENERAL APLICADA A LA INDUSTRIA

AUT.CALVET ENRIQUE

ED.SALVAT EDITORES S.A.