Producción sustentable de microfibrillas de celulosa a partir de fibras de agave mediante irradiación de microondas

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.29057/aactm.v12i12.15327

Palabras clave:

Fibras Naturales, Microfibrillas, Nanocristales, Celulosa, Microondas

Resumen

El presente trabajo propone una novedosa metodología sustentable para la obtención de microfibrillas (MFCs) a partir de residuos agroindustriales de fibras de agave (FA), mediante un proceso de purificación basado en radiación de microondas. La FA fue pretratada mediante lavado, tamizado y secado, para posteriormente ser purificada mediante una solución alcalina bajo radiación de microondas, la cual induce el calentamiento dieléctrico del material ocasionando su fibrilación. Las MFCs obtenidas se caracterizaron por presentar alta cristalinidad y pureza. Se emplearon técnicas de caracterización como XRD, FTIR, OM, SEM, TGA y DSC para evaluar la eficiencia del proceso. Los resultados demostraron que el método propuesto permite obtener MFCs, con un menor uso de reactivos y un menor tiempo de procesamiento, lo que lo posiciona como una alternativa viable dentro de los principios de química verde para la creación de productos lignocelulósicos de valor agregado a partir de residuos de la industria del tequila.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Información de Publicación

Metric
Este artículo
Otros artículos
Revisores por pares 
2.4 promedio

Perfiles de revisores  N/D

Declaraciones del autor

Declaraciones del autor
Este artículo
Otros artículos
Disponibilidad de datos 
N/A
16%
Financiamiento externo 
No
32% con financiadores
Intereses conflictivos 
N/D
11%
Metric
Para esta revista
Otras revistas
Artículos aceptados 
38%
33%
Días hasta la publicación 
110
145

Indexado en

Editor y comité editorial
perfiles
Sociedad académica 
N/D

Citas

A. K. Mohantya, b., , M. M., b, & , G. H. (2000). Biofibres, biodegradable polymers and biocomposites: An overview. Macromolecular Materials and Engineering, 276(1), 1-24. https://doi.org/10.1002/(SICI)1439-2054(20000301)276:1%3c1::AID-MAME1%3e3.0.CO;2-W

A.Balaji, B. K., and C. Sundar Raj. (2015). Bagasse Fiber – The Future Biocomposite Material: A Review. International Journal of ChemTech Research, 7, 223 - 233.

Balaji, A. B., Pakalapati, H., Khalid, M., Walvekar, R., & Siddiqui, H. (2018). Natural and synthetic biocompatible and biodegradable polymers. In Biodegradable and Biocompatible Polymer Composites (pp. 3-32). https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100970-3.00001-8

Bharath, K. N., Madhu, P., Gowda, T. G. Y., Sanjay, M. R., Kushvaha, V., & Siengchin, S. (2020). Alkaline Effect on Characterization of Discarded Waste of Moringa oleifera Fiber as a Potential Eco-friendly Reinforcement for Biocomposites. Journal of Polymers and the Environment, 28(11), 2823-2836. https://doi.org/doi.org/10.1007/s10924-020-01818-4

Cárdenas Bahena, Á., Sánchez García, S., Tinajero Morales, C., González Rodríguez, V. M., & , & Baires Várguez, L. (2012). Use of sodium Hypochlorite in root canal irrigation. Opinion survey and concentration in commercial products. . Revista Odontológica Mexicana Órgano Oficial de la Facultad de Odontología UNAM, 16(4). https://doi.org/https://www.revistas.unam.mx/index.php/rom/article/view/34169

Cichosz, S., & Masek, A. (2020). IR Study on Cellulose with the Varied Moisture Contents: Insight into the Supramolecular Structure. Materials (Basel), 13(20). https://doi.org/10.3390/ma13204573

El Oudiani, A., Msahli, S., & Sakli, F. (2017). In-depth study of agave fiber structure using Fourier transform infrared spectroscopy. Carbohydrate Polymers, 164, 242-248. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.01.091

French, A. D. (2013). Idealized powder diffraction patterns for cellulose polymorphs. Cellulose, 21(2), 885-896. https://doi.org/10.1007/s10570-013-0030-4

García-Méndez, R. F., Cortés-Martínez, C. I., & Almendárez-Camarillo, A. (2022). Thermochemical and Tensile Mechanical Properties of Fibers Mechanically Extracted from Leaves of Agave angustifolia Haw. Journal of Natural Fibers, 19, 3171 - 3185. https://doi.org/doi.org/10.1080/15440478.2020.1840480

Johar, N., Ahmad, I., & Dufresne, A. . (2012). Extraction, preparation and characterization of cellulose fibres and nanocrystals from rice husk. Industrial Crops and Products, 37(1), 93 - 99. https://doi.org/https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2011.12.016

Kambli, N., Vellaichamy, M., Patil, P., Saxena, S., & Deshmukh, R. (2017). Synthesis and characterization of microcrystalline cellulose powder from corn husk fibres using biochemical route. Cellulose, 24. https://doi.org/doi.org/10.1007/s10570-017-1522-4

Kim, D.-Y., Lee, B.-M., Koo, D. H., Kang, P.-H., & Jeun, J.-P. (2016). Preparation of nanocellulose from a kenaf core using E-beam irradiation and acid hydrolysis. Cellulose, 23(5), 3039-3049. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s10570-016-1037-4

Koshti, R., Mehta, L., & Samarth, N. (2018). Biological Recycling of Polyethylene Terephthalate: A Mini-Review. Journal of Polymers and the Environment, 26(8), 3520-3529. https://doi.org/10.1007/s10924-018-1214-7

La Mantia, F. P., & Morreale, M. (2011). Green composites: A brief review. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 42(6), 579-588. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2011.01.017

Lavoine, N., Desloges, I., Dufresne, A., & Bras, J. (2012). Microfibrillated cellulose - its barrier properties and applications in cellulosic materials: a review. Carbohydrate Polymers, 90(2), 735-764. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.05.026

Menossi, M., Cisneros, M., Alvarez, V. A., & Casalongué, C. (2021). Current and emerging biodegradable mulch films based on polysaccharide bio-composites. A review. Agronomy for Sustainable Development, 41(4). https://doi.org/10.1007/s13593-021-00685-0

Morán, J. I., Alvarez, V. A., Cyras, V. P., & Vázquez, A. (2008). Extraction of cellulose and preparation of nanocellulose from sisal fibers. Cellulose, 15(1), 149-159. https://doi.org/https://doi.org/10.1007/s10570-007-9145-9

Park, S., Baker, J. O., Himmel, M. E., Parilla, P. A., & Johnson, D. K. (2010). Cellulose crystallinity index: measurement techniques and their impact on interpreting cellulase performance. Biotechnol Biofuels, 3(1), 10. https://doi.org/10.1186/1754-6834-3-10

Pereira, A. L. S., do Nascimento, D. M., Souza, M. S. M., Cassales. (2014). Banana (Musa sp. cv. Pacovan) pseudostem fibers are composed of varying lignocellulosic composition throughout the diameter. BioResources, 9. https://doi.org/doi.org/10.15376/biores.9.4.7749-7763

Pereira, G. B., Pereira, G. C., Lima, M., De Jesus, B. J. S., De Andrade Silva, E., Carvalho Benini, K. C., Bandeira, C. F., & Montoro, S. R. (2017). Featuring High Impact Polystyrene Composites Strengthened with Green Coconut Fiber Developed for Automotive Industry Application. Journal of Research Updates in Polymer Science, 6(1), 17-20. https://doi.org/10.6000/1929-5995.2017.06.01.3

Puglia, D., Luzi, F., Lilli, M., Sbardella, F., Pauselli, M., Torre, L., & Benincasa, P. . (2020). Straw fibres from barley hybrid lines and their reinforcement effect in polypropylene based composites. . Industrial Crops and Products, 154. https://doi.org/https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112736

Romero-Zúñiga, G. Y., Sánchez-Valdés, S., Ceniceros-Reyes, M. A., Sifuentes-Nieves, I., Gallardo-Vega, C. A., Solís-Rosales, S. G., González-Morones, P., & Hernández-Hernández, E. (2023). A one-step process to produce high-crystallinity cellulose microfibrils from microwave irradiation of natural fiber waste. Cellulose, 30(16), 10067-10082. https://doi.org/10.1007/s10570-023-05493-1

Romero-Zúñiga, G. Y., Sánchez-Valdés, S., Ceniceros-Reyes, M. A., Sifuentes-Nieves, I., , Gallardo-Vega, C. A., Solís-Rosales, S. G., González-Morones, P., & Hernández, & Hernández, E. (2023). A one-step process to produce high-crystallinity cellulose microfibrils from microwave irradiation of natural fiber waste. . Cellulose, 30(16), 10067-10082. https://doi.org/oi.org/10.1007/s10570-023-05493-1

Rubio-López, A., Olmedo, A., Díaz-Álvarez, A., & Santiuste, C. (2015). Manufacture of compression moulded PLA based biocomposites: A parametric study. Composite Structures, 131, 995-1000. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2015.06.066

Selmi, T., Enaime, G., Kesraoui, A., Bacaoui, A., & Seffen, M. (2021). Dye removal by activated carbon produced from Agave americana fibers: stochastic isotherm and fractal kinetic studies. Environ Sci Pollut Res Int, 28(34), 46580-46591. https://doi.org/10.1007/s11356-020-10768-2

Sifuentes-Nieves, I., Yáñez-Macías, R., Flores-Silva, P. C., Gonzalez-Morones, P., Gallardo, & Vega, C. A., Ramírez-Vargas, E., & Hernández-Hernández, E. (2023). Ultrasound/Plasma-Modified Agave Fibers as Alternative Eco-sustainable Raw Material to Reinforce Starch-Based Films. Journal of Polymers and the Environment, 31(2), 595 - 607. https://doi.org/doi.org/10.1007/s10924-022-02645-5

Subramanya, R., Satyanarayana K. G. Shetty Pilar B. (2017). Evaluation of Structural, Tensile and Thermal Properties of Banana Fibers. Journal of Natural Fibers, 14(4), 485-497. https://doi.org/doi.org/10.1080/15440478.2016.1212771

Turbak, A. F., Snyder, F. W., & Sandberg, K. R. (1983). Microfibrillated cellulose, a new cellulose product: properties, uses, and commercial potential Journal Name: J. Appl. Polym. Sci.: Appl. Polym. Symp.; (United States); Journal Volume: 37; Conference: 9. cellulose conference, Syracuse, NY, USA, 24 May 1982, United States. https://www.osti.gov/biblio/5062478

Yang, H., Yan, R., Chen, H., Lee, D. H., & Zheng, C. (2007). Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis.

. Fuel Processing Technology, 86(12), 1781-1788. https://doi.org/doi.org/10.1016/j.fuel.2006.12.013

Zhao, X., Cornish, K., & Vodovotz, Y. (2020). Narrowing the Gap for Bioplastic Use in Food Packaging: An Update. Environmental Science and Technology, 54(8), 4712-4732. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b03755

Zhu, Z., Toor, S. S., Rosendahl, L., Yu, D., & Chen, G. (2015). Influence of alkali catalyst on product yield and properties via hydrothermal liquefaction of barley straw. Energy and Fuels, 80, 284 - 292. https://doi.org/doi.org/https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.11.071

Descargas

Publicado

2025-10-05

Cómo citar

Ríos Ríos, J. J., Velázquez Salinas, R. I., Ceniceros Reyes, M. A., Hernández Hernández, E., Gonzales Morones , P., & Palacios Pineda, L. M. (2025). Producción sustentable de microfibrillas de celulosa a partir de fibras de agave mediante irradiación de microondas. Tópicos De Investigación En Ciencias De La Tierra Y Materiales, 12(12), 109–120. https://doi.org/10.29057/aactm.v12i12.15327