bachelorThesis
Estudio de la sustitución parcial del Fenol por Lignina en la obtención de las resinas fenol - formaldehído utilizadas para la fabricación de tableros aglomerados OSB a partir de especies forestales colombianas
Autor
Suárez Cerquera, Nidia
Institución
Resumen
Las resinas fenol-formaldehído constituyen un tipo de polímero sintético termoestable entre cuyas posibles aplicaciones está su empleo como colas y adhesivos en la fabricación de tableros aglomerados y contrachapados, donde se requieren en grandes cantidades. También se utilizan como aislantes térmicos, acústicos, eléctricos y en la fabricación de materiales moldeados. Pueden ser sintetizadas en condiciones ácidas o alcalinas. En el primer caso se obtienen las resinas denominadas "novolacas" (sólidas), que poseen una relación molar fenol/formaldehído inferior a la unidad, y en el segundo las conocidas por "resoles" (líquidas), cuya relación molar fenol/formaldehído es superior a la unidad. El proceso de fabricación de estas resinas no ha sufrido grandes modificaciones a lo largo de este siglo. Sin embargo, en los últimos tiempos se han llevado a cabo numerosos esfuerzos para reducir la dependencia de esta industria de una materia prima, el fenol, cuya oferta es, por lo general, inferior a la demanda y cuyo precio está sujeto a las oscilaciones propias de los productos derivados del petróleo. En este sentido, la sustitución parcial del fenol por lignina se ha presentado como la alternativa más atractiva, debido a la similitud estructural existente entre este polímero natural de carácter fenólico y las resinas fenol-formaldehído. La lignina es el principal subproducto de las pastas celulósicas químicas y representa una materia prima barata y abundante, además, para el productor de pastas celulósicas el desarrollo de esta nueva aplicación para la lignina ayudaría a la reducción de la coloración y la DQO de sus efluentes y se rebajarían los costos de producción al revalorizarse su subproducto principal. En suma, la innovación expuesta supondría, en términos generales, un doble beneficio: por una parte, de índole económica, logística y de disponibilidad, y por otra, de carácter medioambiental. En Colombia, la lignina kraft, es decir aquella que proviene de los métodos de pulpeo al sulfato, es la única de la que se podría disponer en gran cantidad a través de procesos de recuperación del licor negro y a un precio capaz de hacer
atractiva la posibilidad de sustituir parte de fenol en las resinas fenol-formaldehído. El empleo de la lignina como copolímero de las resinas fenol-formaldehído requiere una modificación estructural previa, debido a su baja reactividad hacia el formaldehído. Este hecho viene dado por la mayor sustitución del anillo lignínico respecto al del fenol y por los consiguientes impedimentos estéricos. De todos los procesos de alteración de la lignina, la hidroximetilación es la que ha despertado un mayor interés con vistas a la síntesis de una resina ligno-fenol-formaldehído, ya que esta se enfoca fundamentalmente a la síntesis de resinas tipo “resol”, debido a que ambos procesos (hidroximetilación y polimerización) se realizan en medio básicos.