FUERZAS DE SUPERFICIE Y ADHESIÓN EN SISTEMAS CELULÓSICOS: NUEVA FORMA DE EVALUAR FIJACIÓN/DISPERSIÓN DE RESINA EN LA FABRICACIÓN DE PAPEL/CELULOSA
Las fuerzas superficiales entre partículas coloidales de resina y fibra dominan el comportamiento y las propiedades finales de papel y celulosa. Aquí se describe el uso de Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) para medir directamente las fuerzas de interacción entre la superficie de un substrato plano...
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| Autores principales: | , |
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| Lenguaje: | Spanish / Castilian |
| Publicado: |
Universidad del Bío-Bío
2010
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-221X2010000300006 |
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| Sumario: | Las fuerzas superficiales entre partículas coloidales de resina y fibra dominan el comportamiento y las propiedades finales de papel y celulosa. Aquí se describe el uso de Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) para medir directamente las fuerzas de interacción entre la superficie de un substrato plano "funcionalizado" con resina de madera y la superficie de una microesfera de vidrio en soluciones de electrolito a pH controlado y a temperatura ambiente. El substrato convertido en hidrofílico es una hoja de poliestireno recubierta con una película ultra fina de resina natural. La carga superficial del substrato "funcionalizado" imita la de las micelas de resina, la microestructura preferida de la resina en agua, y la carga sobre la microesfera imita la de las fibras de madera. Las curvas de fuerza AFM son interpretadas a la luz del balance entre fuerzas atractivas -van der Waals- y repulsivas -electrostáticas- de la teoría continua clásica DLVO de fuerzas para sistemas coloidales. Las medidas muestran una fuerte y persistente repulsión de muy corto rango, a distancias de separación menores a 100 Å que no puede ser explicada por la teoría DLVO. Estas fuerzas repulsivas que actúan como barreras al contacto o a la coagulación tienen su origen en capas de agua altamente ordenadas en la vecindad de las superficies eléctricamente cargadas. El tamaño e intensidad de la barrera dependen de la magnitud y densidad de la carga eléctrica en las superficies que interactúan, que a su vez dependen de sus composiciones químicas y del medio acuoso. La repulsión aumenta con el pH y disminuye con la concentración y tamaño del electrolito. Fuerzas AFM de alejamiento entre substrato y microesfera, después de ocurrido el contacto, revelan una correlación aparentemente no reportada antes entre concentración de electrolito y adhesión. La adhesión aumenta con la concentración y tamaño del electrolito. Fenómenos complejos como dusting, desprendimiento de resina durante el uso del papel, pueden ser controlados mediante regulación del ambiente fluido durante el proceso de fabricación. |
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