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
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
M. en C. Teófilo Escoto García
Director responsable de proyecto
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
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
)
PRODUCTOS
•
Celulosa para papel
•
Papel de corteza
•
Extractos repelentes de hormigas
•
Aceite
Corteza
Semilla
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
)
PROPUESTO
• Pseudopapel o papel de corteza
ACTUALUso 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
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
)
D
espués de un semestre la planta alcanzó 1.14 m de altura (0.63 cm a 2.2 m).D
espués de dos semestres la planta alcanzó 1.25 m de altura (0.68 cm a 2.45 m).D
espués de tres semestres la planta alcanzó 1.71 m de altura (0.78 cm a 2.87 m).PLANTACIÓN DE HIGUERILLA
(
Ricinus comunnis
)
D
espués de un semestre la planta alcanzó 1.14 m de altura (0.63 cm a 2.2 m).D
espués de dos semestres la planta alcanzó 1.25 m de altura (0.68 cm a 2.45 m).D
espués de tres semestres la planta alcanzó 1.71 m de altura (0.78 cm a 2.87 m).PLANTACIÓN DE HIGUERILLA
(
Ricinus comunnis
)
D
espués de cuatro semestres la planta alcanzó 1.97 m de altura (1.15 m a 4.43 m).D
espués de cinco semestres la planta alcanzó 2.10 m de altura (1.05 m a 3.50 m).D
espués 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.
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
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) .
Corte Transversal (50x)
Corte Tangencial(50x)
Corte radial (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) .
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 %.
