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Al principio de todo el proceso está la madera como materia prima. Expresado en modo simplificado, la madera consta esencialmente de celulosa y lignina. Todo el mundo conoce la estructura sólida y fibrosa de la madera. Si se compara a la madera con el hormigón armado, la celulosa equivale al armazón de acero, que proporciona la elasticidad, y la lignina equivale al hormigón.
Para el subsecuente procesamiento en fibras químicas es necesaria la celulosa en forma de hojas de celulosa. Esta se obtiene mediante la extracción de la lignina de la madera. La celulosa es un polímero, es decir, una molécula cateniforme de la glucosa, producida por la planta a partir de CO2 y agua, con ayuda de la luz solar. Una molécula de celulosa consta de aproximadamente 1.200 unidades constructivas (monómeros) de glucosa.
Con las hojas de celulosa comienza el proceso de elaboración. La hoja de celulosa no es soluble casi en ningún disolvente. Para hacerla soluble es necesaria una transformación química. Esta tiene lugar con el anhídrido acético y mediante la ayuda de un catalizador en la acetilización.
Se dejan reaccionar entre sí las 3 componentes principales, celulosa, anhídrido acético y catalizador en un tambor de acetilización, y en un proceso exotérmico se obtiene triacetato de celulosa. El triacetato de celulosa lleva en sí un “tri” porque los tres radicales OH de la unidad constructiva de la molécula de celulosa son sustituídos por esteres de ácido acético. La proporción en peso del ácido acético químicamente ligado en el triacetato es del 62,5 %.
El triacetato de celulosa tiene la propiedad de disolverse únicamente en disolventes tan poco agradables como el ácido acético y el cloroformo. Por tanto, se vuelve a disociar una parte del ácido acético ligado en el curso de un proceso contiguo. Esto tiene lugar por medio de la llamada “saponificación” por medio de desplazamiento del equilibrio de reacción entre el acetato de celulosa y el ácido acético.
El proceso de saponificación es conducido de tal forma que a cada segundo monómero es sustituído un resto de ácido acético por un grupo OH, esto significa que en promedio estatístico son sustituídos por restos de ácido acético 2 1/2 de los 3 grupos OH posibles.
La relación del ácido acético ligado en el acetato 2 1/2 es entonces de 55 % del peso. Con el acetato 2 1/2 de celulosa se dispone de una celulosa químicamente transformada que, entre otros, es soluble también en acetona. El disolvente acetona tiene las propiedades que la predestinan para la producción de una solución para hilar:
• La acetona no es tóxica; esto es importante para su empleo en el sector de productos alimenticios. • La acetona hierve a una temperatura de evaporación relativamente baja de 56 °C; esto es importante para la fácil expulsión del disolvente en el proceso de hilado.
• La acetona se disuelve muy bien en agua en cualquier relación de mezcla; esto es importante para la recuperación del disolvente expulsado en el proceso de hilado.
Volvamos atrás, al saponificador, en el cual, al final del proceso queda el acetato 2 1/2 de celulosa en ácido acético. De esa solución se precipita ahora el acetato 2 1/2 en forma coposa mediante la mezcla activa con agua o ácido acético diluído. Estos copos son porosos y totalmente empapados de ácido acético. Este ácido capilarmente ligado es lavado intensivamente con agua limpia en el subsecuente proceso y el agua adherida es exprimida con ayuda de una prensa de rodillos. En el contíguo proceso de secado térmico se obtiene la humedad final deseada en los copos de acetato.
Con ello, el proceso de producción del acetato 2 1/2 de celulosa queda concluído. Los copos son ensilados.
Continúa con el proceso de hilado