Descubre la historia de la celulosa

La celulosa es el principal componente de la pared celular de las plantas y está presente en casi todos los seres del reino vegetal. Es una molécula química formada por una cadena compleja de azúcares (glucosa) utilizada desde la antigüedad, cuya fórmula química recién fue determinada en 1838 por un químico francés llamado Anselme Payen.

Hoy en día, se sabe que este componente está presente en la madera, siendo la materia prima responsable de la creación del papel, además de tener una gran importancia económica. Pero, ¿cuál es la historia detrás de este material tan importante para la industria del papel?

A diferencia del uso actual, pero utilizada como materia prima, la celulosa ya estaba presente cuando el funcionario de la corte imperial china T’sai Lun creó el papel, en el año 105 dC, sin saber de qué se trataba. En ese momento, el proceso de extracción era manual y se mezclaban materiales que tenían fibras vegetales en su composición, como cáñamo, corteza de morera, piezas de ropa y cal para ayudar al triturado.

El proceso consistía en cocer fuertemente las fibras, que luego eran golpeadas y trituradas. La pasta obtenida al dispersar las fibras se purificó y se formó una lámina sobre un tamiz. Solo entonces, las hojas se prensaban para que perdiera más agua y, posteriormente, se colocaban una a una sobre paredes calentadas para su secado. El resultado era una fina capa de masilla que secaba el papel.

Siglos después, en 1838, el descubrimiento de Payen, que aisló la celulosa de la materia vegetal, determinó su fórmula química (C6H10O5). Luego de esta revelación, se logró mejorar el manejo de este material y, a partir de ahí, surgieron otras tecnologías y usos.

La celulosa se utilizó para producir el primer polímero termoplástico exitoso, el celuloide, por Hyatt Manufacturing Company en 1870. La producción de rayón («seda artificial») a partir de celulosa comenzó en la década de 1890 y el celofán se inventó en 1912. En 1893, Arthur D. Little of Boston inventó otro producto celulósico, el acetato, y lo convirtió en una película. Los primeros usos textiles comerciales para el acetato en forma de fibra fueron desarrollados por Celanese Company en 1924. Hermann Staudinger determinó la estructura polimérica de la celulosa en 1920. El compuesto fue sintetizado químicamente (sin el uso de enzimas de origen biológico) en 1992 por Kobayashi y Shoda.

USOS DE LA CELULOSA

El uso de la celulosa es amplio. Sus fibras se utilizan en la industria textil, por ejemplo, junto con el algodón, el lino y otras fibras naturales. Cuando se procesan, sus fibras también pueden dar lugar a otro tipo de materiales.

La celulosa también sirve como materia prima para diversos tipos de papel, pañales desechables, telas, papel higiénico, absorbentes, pastilleros, emulsionantes, espesantes y estabilizantes para alimentos industrializados, adhesivos, biocombustibles, materiales de construcción, entre otros. Sin embargo, hoy en día su principal uso comercial es la fabricación de papel.

Actualmente, se están realizando otros estudios sobre la celulosa y su extracción en diferentes organismos con el fin de comprender formas de producción más sostenibles, incluida la reutilización de residuos sólidos de la cadena agrícola.

TIPOS DE CELULOSA

Para la producción industrial de papel se utilizan diferentes tipos de fibra de celulosa en diferentes productos. El eucalipto, que genera madera dura, se utiliza principalmente en la fabricación de papel tisú, mientras que el pino (pino), que genera madera blanda, se utiliza para la fabricación de papel de embalaje.

La celulosa de fibra corta es ideal para la producción de papel higiénico, pañuelos faciales, servilletas, además de ser utilizada en la producción de papeles para impresión y escritura, cartones, embalajes y papeles especiales. Es el más utilizado en Brasil.

La pulpa de madera blanda, que se obtiene del pino, se encuentra principalmente en la producción de embalajes y papeles especiales, como filtros y productos de fibrocemento.

Lo que diferencia a los dos son sus características principales. Mientras que la fibra corta garantiza resistencia a la tracción y al estallido, suavidad, resistencia al flujo de aire, opacidad e imprimibilidad, la fibra larga se caracteriza por su resistencia, absorción, volumen específico y porosidad.

También existe la celulosa fluff, de fibra larga, que es muy utilizada para productos de higiene personal como absorbentes femeninos, pañales, toallitas húmedas y otros. Posee baja energía de trituración, alta capacidad y velocidad de absorción, retención de líquidos y uniformidad.

La celulosa soluble se utiliza en la producción de fibras de viscosa, modal y lyocell. Entre sus múltiples aplicaciones se encuentran prendas de vestir, calzado, productos de higiene y belleza, barnices, esmaltes, neumáticos, cápsulas de medicamentos, alimentos como yogures y helados y pantallas LCD.

NANOCELULOSA

La evolución de los estudios sobre la materia prima hizo posible el descubrimiento de la nanocelulosa, que es la unidad de biomasa más pequeña y resistente. Puede ser utilizado en una amplia gama de aplicaciones que abarcan diferentes sectores de la industria como la papelera, textil, construcción civil, alimenticia, biomédica, farmacéutica, cosmética, automotriz, electrónica y otras, ya que posee alto rendimiento y versatilidad, además a ser una materia prima renovable. El potencial de este material es ilimitado, ya que es resistente, ligero y biodegradable.

Existen dos tipos de nanopartículas: la celulosa nanocristalina, que se obtiene a partir de fibras nativas por hidrólisis ácida, y la nanofibrilada, que es un pseudoplástico y tiene la propiedad de algunos geles o fluidos.

RELEVANCIA DE LA CELULOSA

La celulosa es un material esencial para la industria latinoamericana, tanto para la exportación como para diversas cadenas productivas, ya que sirve como materia prima para numerosos productos. Incluso después de siglos de su primer uso, y con avances en los estudios sobre su aplicación, sigue siendo uno de los materiales más versátiles utilizados en el mundo y forma parte de la vida cotidiana de las personas en forma de varios productos esenciales.