Acetilación de aserrín

El proyecto FONDEF mencionado planteó el uso de aserrín de madera como materia prima para la producción de un material lignocelulósico acetilado, de características termoplásticas. Esta idea surge de la hipótesis que si se combina “lignina nativa” y acetato de celulosa, ambos compuestos con propiedades termoplásticas, sería factible obtener un producto diferenciado, con demanda comercial.

El proceso de esterificación del aserrín consta de tres etapas principales: La primera corresponde a un desfibrado mecánico y una posterior deslignificación parcial de la madera en medio acético; la segunda a una acetilación de los componentes lignocelulósicos con anhídrido acético; y, una tercera a una hidrólisis parcial de los grupos acetilo formados, para obtener un compuesto con un grado de esterificación homogéneo y procesable mediante inyección y moldeo. Junto a definir las etapas mencionadas, se evaluaron distintos tipos de materias primas, se establecieron las condiciones de operación más adecuadas y se validaron metodologías de análisis y caracterización.

Concluidas las actividades a nivel de laboratorio, el proceso fue escalado a nivel bench scale. Se realizó una producción de 2 kg/batch, lo que permitió obtener la cantidad de material suficiente, para realizar pruebas demostrativas en una de las empresas asociadas. A su vez, la empresa alemana FKuR y el instituto Fraunhofer Umsicht están evaluando las características del material final, para desarrollar materiales compuestos, con aplicaciones comerciales concretas.

Los resultados disponibles a la fecha permiten plantear que el material lignocelulósico acetilado muestra una buena procesabilidad, similar al acetato de celulosa comercial, tanto en mezcladores de laboratorio como extrusoras de mezcla comerciales. El producto desarrollado fue protegido mediante una patente de invención en Chile, con la posibilidad de ampliarlo a otros mercados a través del tratado PCT.

Los resultados obtenidos son auspiciosos. Aún falta definir un proceso a nivel conceptual que involucre todas las unidades de proceso, desde la materia prima al producto final, incluido el procesamiento y recirculación de solventes. En especial, debe investigarse alternativas tecnológicas que minimicen la dilución del ácido acético en las distintas etapas del proceso, puesto que el consumo de energía en la destilación fraccionada del ácido acético es muy gravitante con respecto al requerimiento energético global. De igual manera, es necesario plantear la construcción y operación a nivel piloto del proceso en su concepción definitiva.