Estrategia metodológica para el aprovechamiento integral del Ricinus communis para cartón ondulado, papel bond, pseudopapel de corteza y extractos foliares (2006 2012) CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN RECURSOS FORESTALES Y BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL Departamento de madera celulosa y papel CUCEI Universidad de Guadalajara
Centro de Investigación en Recursos Forestales y Biotecnología Ambiental Departamento de madera celulosa y papel Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Universidad de Guadalajara M. en C. Teófilo Escoto García Director responsable de proyecto Dr. Antonio Rodríguez Rivas Codirector de Proyecto Asesores M. en C. María Esther Esquivel Rosales M. en C. Jesús Vargas Radillo M. en C. J. Jesús Rivera Prado Dr. José Anzaldo Hernández Biol. Sara Gabriela Díaz Ramos Ing. Quím. Raúl Vega Elvira Tesistas Jadelith A. Jiménez Fonseca (Ing. Forestal ) Cherryl A. Fernández De córdoba Blas (Ing. Químico) Sergio Morales Castro (Ing. Químico) Carolina Martín del Campo Félix (Ing. Agrónomo) Roció Orihuela Equihua (Ing. en Tecnología de la Madera) Adriana Uribe García (Ing. Químico) Jordán Castañeda Ávila (Ing. Químico) Rosa Nallely Murillo Vásquez (Ing. Químico)
PROPUESTA DE APROVECHAMIENTO INTEGRAL Higuerilla (Ricinus comunnis) Corteza Semilla Tallo Hojas PRODUCTOS Celulosa para papel Papel de corteza Extractos repelentes de hormigas Aceite
Uso y Aplicación de la Semilla (Ricinus comunnis) ACTUAL Aceite de ricino Cosméticos Aceite para motores PROPUESTO Biodisel
Uso y Aplicación de la Corteza (Ricinus comunnis) ACTUAL Ninguno definido PROPUESTO Pseudopapel o papel de corteza
Uso y Aplicación del tallo (Ricinus comunnis) ACTUAL En estudio para obtener celulosa PROPUESTO Celulosa para cartón corrugado Celulosa para papel bond y tissue
Uso y Aplicación de la hoja (Ricinus comunnis) ACTUAL En estudio para extractos PROPUESTO Extractos foliares para repelente de insectos
Cultivo y manejo de la higuerilla (Ricinus comunnis) ACTUAL Cultivo para obtener la semilla PROPUESTO Aprovechamiento de su tallo corteza, y hojas
PLANTACIÓN DE HIGUERILLA (Ricinus comunnis) Se sembraron (2 semillas) y germinaron en bolsa, teniéndose en vivero hasta tres meses. 14 días para germinar (con 24 horas de remojo) 24 días para germinar (sin remojo) 96 % germinación con remojo y sin remojo Plantación en campo experimental bosque escuela UdeG. (Junio 2008) densidad de 4 x 3.5 m altura de la planta 38 cm. en promedio terreno plantado 0.5 hectáreas
PLANTACIÓN DE HIGUERILLA (Ricinus comunnis) Después de un semestre la planta alcanzó 1.14 m de altura (0.63 cm a 2.2 m). Después de dos semestres la planta alcanzó 1.25 m de altura (0.68 cm a 2.45 m). Después de tres semestres la planta alcanzó 1.71 m de altura (0.78 cm a 2.87 m).
PLANTACIÓN DE HIGUERILLA (Ricinus comunnis) Después de un semestre la planta alcanzó 1.14 m de altura (0.63 cm a 2.2 m). Después de dos semestres la planta alcanzó 1.25 m de altura (0.68 cm a 2.45 m). Después de tres semestres la planta alcanzó 1.71 m de altura (0.78 cm a 2.87 m).
PLANTACIÓN DE HIGUERILLA (Ricinus comunnis) Después de cuatro semestres la planta alcanzó 1.97 m de altura (1.15 m a 4.43 m). Después de cinco semestres la planta alcanzó 2.10 m de altura (1.05 m a 3.50 m). Después de seis semestres la planta alcanzó 1.81 m de altura (0.80 m a 2.88 m).
OBTENCIÓN DE CELULOSA PARA CARTÓN ONDULADO Se planteo llevar a cabo estudios de mezclas de fibras de higuerilla con fibras recicladas (Escoto et al, 2008) y fibras de paja de trigo (Fernández, 2008). Además de fibras de higuerilla al 100 % (Morales, 2009) para cartón ondulado. Para mezclas de Ricinus / fibra reciclada (50-50) la resistencia a la compresión (CMT) fue de 64 a 92.3 N. Para mezclas de Ricinus / Triticum (50-50) la resistencia a la compresión (CMT) fue de 200 a 217 N. Para Ricinus communis al 100 % la resistencia a la compresión (CMT) fue de 215 a 240 N.
BLANQUEO DE PULPA CELULOSICA PARA PAPEL BOND El blanqueo de la pulpa de Ricinus a la sosa (Orihuela, 2011), se llevó a cabo aplicando la secuencia O D (OP) D. Las características físico mecánicas de la pulpa blanqueada comparadas con las del papel bond industrial, son relativamente satisfactorias. La blancura (86.8 %) fue superior a la del papel bond industrial (84.8 %).
TRATAMIENTO DE LA CORTEZA PARA PSEUDOPAPEL AMATE En estudio preliminar, el pseudopapel de corteza o amate tratado con sosa al 5 %, sulfito de sodio al 5 % y 15 % de hipoclorito de sodio, fue el que presento mejores propiedades de tensión y explosión, con respecto a un amate comercial a partir de cortezas de moráceas. Por otro lado el tratamiento de corteza con sosa al 10 %, sulfito de sodio al 5 % en dos secuencias y 15 % hipoclorito de sodio, presento las mejores características de apariencia y textura superficial (lisura, rigidez, veteado y coloración).
TRATAMIENTO DE LAS HOJAS PARA EXTRACTOS El contenido de sólidos determinados en los extractos de las hojas de Ricinus (Uribe, 2011), con metanol, acetona, diclorometano y con hidróxido de potasio, presentó el siguiente resultado: El solvente con mayor contenido de sólidos fue el metanol (16.4 %) y el tratamiento metanol / acetona / diclorometano (11.6 %). La adición de KOH incrementó el contenido de sólidos entre 25 y 30 %.
EXTRACCIÓN DEL ACEITE DE LA SEMILLA El contenido del extracto de aceite total de la semilla fue de 56.7 %, posterior a la centrifugación y filtración, este fue de 38.88 % La extracción se realizo con una mezcla de metanol alcohol 1: 0.5 sólidos determinados en los extractos de las hojas de Ricinus (Uribe, 2011), con metanol, acetona, diclorometano y con hidróxido de potasio, presentó el siguiente resultado: El solvente con mayor contenido de sólidos fue el metanol (16.40 %) y el tratamiento metanol / acetona / diclorometano (11.64 %). La adición de KOH incrementó el contenido de sólidos entre 25 y 30 %.
CARACTERIZACIÓN MICROGRAFICA DEL TALLO DE RICINUS Corte Tangencial (50x) Tiene radios anchos y numerosos, parénquima leñoso, poca fibra con pared delgada, presencia de parénquima paratraqueal disociado, mucho radio medular; se estima 35% de fibra, 35% parénquima radial, 25% poros y un 5% de parénquima leñoso (Orihuela 2011). Corte radial (50X) Corte Transversal (50x) La longitud promedio de la fibra del Ricinus communis es de 1058 µ, diámetro 27.4 µ, lumen 18.6 µ y pared celular 8.8 µ. Esto le confiere un rango de viabilidad muy buena para hacer papel (Esquivel,2006).
CARACTERIZACIÓN QUIMICA DEL TALLO DE RICINUS Los componentes del tallo de higuerilla de acuerdo a métodos Tappi, fueron los siguientes: extraíbles en agua 3.7 %, extraíbles en solventes orgánicos 6.0 %, lignina 20.2 %, holocelulosa 86.5%, α-celulosa 66.2 % y cenizas 2.7 %.
FIN DE LA PRESENTACIÓN
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN M. en C. Teófilo Escoto García Profesor Investigador Titular Centro de Investigación en Recursos Forestales y Biotecnología Ambiental Laboratorio de refinación y Formación de hojas Departamento de Madera Celulosa y Papel CUCEI - Universidad de Guadalajara tescoto@dmcyp.cucei.udg.mx teofilo.escoto@gmail.com