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FITOTOXICIDAD DE ACEITES ESENCIALES Y EXTRACTOS ACUOSOS DE PLANTAS MEDITERRÁNEAS PARA EL CONTROL DE ARVENSESVerdeguer Sancho, Mercedes María 02 December 2011 (has links)
El hombre, desde que puso en práctica la domesticación y cultivo de plantas, a principios del Neolítico, ha ido incorporando mejoras de forma paulatina, a fin de conseguir el máximo rendimiento de la tierra. Introdujo para ello, y de forma progresiva, el abonado, la irrigación y el control de las plagas, enfermedades y arvenses. Las prácticas, basadas fundamentalmente en operaciones manuales, fueron muy rudimentarias hasta bien entrado el siglo XX. Con el gran desarrollo de los productos químicos para uso agrícola, a partir de los años 40, se produce un gran incremento en la productividad agraria, basado en el empleo de abonos y pesticidas de síntesis, y en la introducción de cultivares procedentes de mejora genética.
Con el tiempo se manifestaron las consecuencias negativas de la utilización abusiva de estos productos. En concreto, el empleo excesivo de herbicidas sintéticos provoca la aparición de estirpes de arvenses resistentes, y su acumulación en el suelo y aguas subterráneas produce efectos perjudiciales sobre los seres vivos y la salud de las personas. Desde los años 90, la normativa que regula los productos agroquímicos impone más restricciones respondiendo a una sociedad cada vez más concienciada de los peligros de su empleo intensivo. Ello ha impulsado la búsqueda de otros métodos alternativos para el control de arvenses, basados en productos naturales, que sean respetuosos con el medio ambiente.
Los fenómenos alelopáticos, basados en la interacción de plantas a través de sus metabolitos secundarios, liberados mediante volatilización, exudación y lixiviación de tejidos vegetales, constituye en este sentido un campo de investigación relativamente moderno. Los aleloquímicos que impiden el desarrollo de plantas en el entorno de la planta fuente han recibido especial atención debido a su potencial como herbicidas naturales selectivos.
La presente Tesis doctoral tiene como objetivo principal el ensayo de la actividad fitotóxica de diferentes aceites esenciales y extractos acuosos de plantas mediterráneas sobre la germinación y el crecimiento de arvenses, con el fin de escoger los más activos, para desarrollarlos en un futuro como herbicidas naturales. / Verdeguer Sancho, MM. (2011). FITOTOXICIDAD DE ACEITES ESENCIALES Y EXTRACTOS ACUOSOS DE PLANTAS MEDITERRÁNEAS PARA EL CONTROL DE ARVENSES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/13827
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Transformación de biomasa a productos químicos de interés y carburantes mediante descarboxilación cetónica e hidrodesoxigenaciónOliver Tomás, Borja 03 November 2017 (has links)
The purpose of the present thesis was the use and valorisation of biomass platform molecules or their derivatives, applying the principles of sustainable chemistry.
The reaction of ketonic decarboxylation of carboxylic acids was studied in the presence of metal oxides. ZrO2 was shown to be an excellent catalyst for the reaction, reasonably stable with time on stream and reusable. The reactivity of different substrates over ZrO2 was investigated with respect to the degree of substitution of the carbon in alpha position. 2-methylbutanoic acid, with one methyl replacing one of the alpha H atoms and, thereby, introducing a steric hindrance, showed slower reaction rates than pentanoic acid with two alpha H¿. It was concluded that for 2-methylbutanoic acid reactions occurred preferentially at the edges and the corners of the catalyst.
The reactivity of the acids without alpha hydrogen atoms, which cannot not react via the mechanism involving the beta-ketoacid, was studied. There was no reaction under standard conditions, and when the reaction conditions were forced by increasing reaction temperature, pivalic acid was transformed. It was observed that a retro-Koch reaction occurred, in addition to other reactions like hydrogenation, rearrangement and fragmentation. Also in the case of 2,2,5,5-tetramethyladipic acid, the retro-Koch reaction produced two isomers of 2,2,5-trimethylhexenoic acid, which then reacted further to by-products such as a ketone and a lactone. These results further reinforce the proposed mechanism via the beta-ketoacid for carboxylic acids containing at least one alpha hydrogen atom.
ZrO2 was used as a catalyst for the production of long chain linear alkanes in the range of waxes, from substances of renewable origin such as vegetable oil and its derivatives. Working under optimized conditions, methyl stearate was converted into waxes with a yield of 60% (72% of this fraction was molecules with 35 carbons). When using sunflower oil as substrate the final yield of the waxes was higher than 40%, but a second hydrodeoxygenation step was required. In the case of the oil, a large number of fragmentations was produced. In part this was due to the insaturations of fatty acids, and probably also to radicals, promoted by the glycerol part.
In this thesis, the unique catalytic activity of TiO2, with respect to ZrO2, was evidenced when carboxylic acids were employed as substrates. TiO2 catalyzes the ketone decarboxylation reaction, showing higher yields to the ketone than ZrO2 at low reaction temperatures, between 325 to 350 °C. In addition, TiO2 catalyzes cascade reactions that lead to the production of olefins. It was shown that on the surface of the TiO2, hydrogen transfer occurred between different molecules, and also aldol condensation of ketones, both playing an important role in the formation of the olefins. These reactions were used for the production of a biofuel. With TiO2, the biofuel contains more compounds with higher molecular weight than the biofuel produced with ZrO2 due to the C-C bond formation reactions, which are catalyzed by TiO2. Consequently, the amount of the diesel fraction was increased by replacing the ZrO2 by TiO2, when pentanoic acid, available from the saccharides, was reacted. / La presente tesis tuvo como objetivo el aprovechamiento y la valorización de productos de biomasa o sus derivados aplicando los principios de la química sostenible.
Se estudió la reacción de descarboxilación cetónica de ácidos carboxílicos en presencia de óxidos de metal. Se demostró que el ZrO2 es un excelente catalizador de la reacción, razonablemente estable con el tiempo en lecho fijo y reusable. Se investigó la reactividad de diferentes sustratos sobre el ZrO2 en función del grado de sustitución del carbono en posición alfa. El ácido 2-metilbutanoico, con un metilo sustituyendo a uno de los H-alfa e introduciendo un impedimento estérico, presentó velocidades de reacción más lentas que el ácido pentanoico con dos H-alfa. Se concluyó que para el ácido 2-metilbutanoico las reacciones ocurren preferentemente en las aristas y los vértices del catalizador.
Se estudió la reactividad de los ácidos sin átomos de hidrógeno en posición alfa que no deben reaccionar por el mecanismo vía el beta-cetoácido, el cual se está favoreciendo en la literatura como mecanismo para la descarboxilación cetónica. No hay reacción en las condiciones estándar, y al forzar las condiciones de reacción para el ácido piválico trabajando a temperaturas elevadas, se observó que se produce la reacción retro-Koch, además de otras reacciones como la hidrogenación, el reordenamiento y la fractura del ácido. También en el caso del ácido 2,2,5,5-tetrametiladípico se produjo la reacción retro-Koch produciendo dos isómeros del ácido 2,2,5-trimetilhexenoico que después forman productos secundarios como una cetona y una lactona. Estos resultados refuerzan aún más el mecanismo propuesto vía el beta-cetoácido.
El ZrO2 fue empleado como catalizador para la obtención de alcanos lineales de cadena larga, del rango de ceras, a partir de sustancias de origen renovable como aceite vegetal y sus derivados. Trabajando en las condiciones optimizadas se transformó el estearato de metilo a ceras con un rendimiento del 60% (del cual un 72% de las moléculas tienen 35 carbonos). Al emplear aceite de girasol como sustrato el rendimiento final a las ceras es de más del 40%, pero se requirió una segunda etapa de hidrodesoxigenación. En el caso del aceite se produce un buen número de fragmentaciones debidas en cierta medida a las insaturaciones de los ácidos grasos y a radicales promovidos por el glicerol.
En la tesis se puso en evidencia la singular actividad catalítica del TiO2 respecto al ZrO2 cuando se emplean ácidos carboxílicos como sustratos. El TiO2 también cataliza la reacción de descarboxilación cetónica, mostrando mayores rendimientos a la cetona que el ZrO2 a temperaturas de reacción bajas, de 325 - 350 °C. Además, el TiO2 cataliza una serie de reacciones en cascada que desembocan en la obtención de olefinas. Se demostró que sobre la superficie del TiO2 ocurrieron transferencias de hidruros entre diferentes moléculas además de la condensación aldólica de cetonas, ambas jugando un papel importante en la formación de las olefinas. Estas reacciones fueron aprovechadas para la producción de un bio-carburante. Con el TiO2 se consiguió que el bio-carburante contuviese compuestos de mayor peso molecular que con el ZrO2 debido a las reacciones de formación de enlaces C-C que cataliza. Consecuentemente, se llegó a aumentar la cantidad de la fracción diésel sustituyendo el ZrO2 por TiO2, al emplear como sustrato el ácido pentanoico que se puede obtener a partir de sacáridos. / La present tesi va tenir com a objectiu l'aprofitament i la valorització de productes de biomassa o els seus derivats aplicant els principis de la química sostenible.
Es va estudiar la reacció de descarboxilació cetònica d'àcids carboxílics en presència d'òxids de metall. Es va demostrar que el ZrO2 és un excel·lent catalitzador de la reacció, raonablement estable amb el temps en un llit fix i reutilitzable. Es va investigar la reactivitat de diferents substrats sobre el ZrO2 en funció del grau de substitució del carboni en posició alfa. L'àcid 2-metilbutanoico, amb un metil substituint a un dels H-alfa i introduint un impediment estèric, va presentar velocitats de reacció més lentes que l'àcid pentanoico amb dos H-alfa. Es va concloure que per a l'àcid 2-metilbutanoico les reaccions ocorren preferentment en les arestes i els vèrtexs del catalitzador.
Es va estudiar la reactivitat dels àcids sense àtoms d'hidrogen en posició alfa que no han de reaccionar pel mecanisme via el beta-cetoàcid, què s'està afavorint en la literatura com a mecanisme per la descarboxilación cetònica. No hi ha reacció en les condicions estàndard i, en forçar les condicions de reacció per a l'àcid piválico treballant a temperatures elevades, es va observar que es produeix la reacció retro-Koch, a més d'altres reaccions com la hidrogenació, el reordenament i la fractura de l'àcid. També en el cas de l'àcid 2,2,5,5-tetrametiladípico es va produir la reacció retro-Koch produint dos isòmers de l'àcid 2,2,5-trimetilhexenoico que després formen productes secundaris com una cetona i una lactona. Aquests resultats reforcen encara més el mecanisme proposat via el beta-cetoàcid.
El ZrO2 va ser emprat com a catalitzador per a l'obtenció d'alcans lineals de cadena llarga, del rang de ceres, a partir de substàncies d'origen renovable com a oli vegetal i els seus derivats. Treballant en les condicions optimitzades es va transformar el estearat de metil a ceres amb un rendiment del 60% (del qual un 72% de molècules tenen 35 carbonis). Al emprar oli de gira-sol com a substrat el rendiment final a les ceres es de més del 40%, però es va requerir una segona etapa de hidrodesoxigenación. En el cas de l'oli es produeix un bon nombre de fragmentacions degudes en certa mesura a les instauracions dels àcids grassos i a radicals promoguts pel glicerol.
En la tesi es va posar en evidència la singular activitat catalítica del TiO2 respecte al ZrO2 quan s'empren àcids carboxílics com a substrats. El TiO2 també catalitza la reacció de descarboxilación cetònica, mostrant majors rendiments a la cetona que el ZrO2 a temperatures de reacció baixes, de 325 - 350 °C. A més, el TiO2 catalitza una sèrie de reaccions en cascada que desemboquen en l'obtenció d'olefines. Es va demostrar que sobre la superfície del TiO2 van ocórrer transferències d'hidrògens entre diferents molècules a més a més de la condensació aldólica de cetones, ambdues jugant un paper important en la formació de les olefines. Aquestes reaccions van ser aprofitades per a la producció d'un bio-carburant. Amb el TiO2 es va aconseguir que el bio-carburant contingués composts de major pes molecular que amb el ZrO2 a causa de les reaccions de formació d'enllaços C-C que catalitza. Conseqüentment, es va arribar a augmentar la quantitat de la fracció dièsel substituint el ZrO2 per TiO2, al utilitzar com a substrat l'àcid pentanoico que es pot obtenir a partir de sacàrids. / Oliver Tomás, B. (2017). Transformación de biomasa a productos químicos de interés y carburantes mediante descarboxilación cetónica e hidrodesoxigenación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90411
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Factores que influyen en el nivel de exportaciones de aceite de pescado con partida arancelaria 1504.2010.00 entre Perú y la República Popular de China durante el período 2007-2017Ayala Oyanguren, Angélica María, Orihuela Ticona, Yesnny Shanneley 30 May 2019 (has links)
La presente investigación se realizó con el fin de encontrar los factores que influyen en la exportación de aceite de pescado (1540201000) a China, durante los años 2007 al 2017. Por tal motivo, se analizó todos los factores que se consideraron influyente al tema, siendo estas: las Medidas Sanitarias y Fitosanitarias, el Valor FOB y los Fenómenos Ambientales-El Niño.
Debido a esto, se investigó sobre las Medidas Sanitarias y Fitosanitarias presentadas por China, para poder exportar y entrar a su país con este producto, ya que debido al Tratado de Libre Comercio, en el 2010, este tipo de medidas fueron más rigurosas, lo cual fue una barrera comercial para los exportadores porque eran nuevos requerimientos por obtener.
Así también, se revisaron los valores FOB exportados a China del aceite de pescado, que vienen influenciados por la poca o la mucha producción de dicho producto, dependiendo de la temporada.
Además, se analizó el impacto que causan ciertos fenómenos ambientales, tales como el Niño, que afecta directamente a la producción, a la biomasa de la anchoveta y su consecuencia con las exportaciones al mercado de China.
Para la realización de esta proyecto, se utilizó el método de investigación cualitativo, tomando en cuenta información de expertos relacionado al tema de empresas exportadoras de aceite de pescado a China, y entidades como IMARPE, SANIPES y la Sociedad Nacional de Pesquería, con la finalidad de poder obtener una información más confiable para el desarrollo de la tesis, así mismo se utilizaron herramientas metodológicas como datos estadísticos de SUNAT y MINCETUR. / The present investigation was conducted in order to find the factors that influence the export of fish oil (1540201000) to China, during the years 2007 to 2017. For this reason, factors that were considered influential to the subject were analyzed, being these, the Sanitary and Phytosanitary Measures, the FOB Value and the Environmental-El Niño Phenomena.
Due to this, it is investigated which are the Sanitary and Phytosanitary Measures presented by China, to be able to export and enter their country with this product, since due to the Free Trade Agreement, in 2010, this type of measures were more rigorous, which was a commercial barrier for exporters because they were new requirements to obtain.
Likewise, the FOB values exported to China from fish oil were reviewed, which are influenced by the low or high production of said product, depending on the season.
In addition, we analyzed the impact caused by certain environmental phenomena, such as El Niño, which affects production, anchovy biomass and its consequence with exports to the Chinese market.
To carry out this project, the qualitative research method was used, taking into account information from experts related to the topic of fish oil exporting companies to China, and entities such as IMARPE, SANIPES and the National Fisheries Society, with the purpose of of being able to obtain a more reliable information for the development of the thesis, likewise, methodological tools were used as statistical data of SUNAT and MINCETUR. / Tesis
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Elaboración a escala preindustrial de enmiendas y abonos orgánicos sólidos y líquidos mediante co- compostaje de orujo de oliva de dos fases o “alperujo”Tortosa Muñoz, Germán 03 June 2011 (has links)
El alperujo (AL) es uno de los principales residuos agroindustriales que se generan actualmente en España. Su tratamiento mediante compostaje ha demostrado ser suficientemente viable para su revalorización y utilización agrícola, conduciendo a la producción de composts ricos en materia orgánica humificada de clara naturaleza lignocelulósica, que pueden constituir una excelente materia prima para la producción industrial de abonos orgánicos y órgano-minerales de calidad.
En el presente trabajo se ha estudiado a escala pre-industrial la viabilidad del compostaje de AL demostrando que con este proceso se pueden llegar a obtener cerca de 20 categorías de abonos y enmiendas orgánicas comerciales tanto en sus formas sólidas como líquidas de acuerdo con la legislación vigente (Real Decreto 824/2005).
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Transformações territoriais : mulheres camponesas e a expansão do cultivo de palma de óleo em seu território: caso municipio de Marialabaja, Colombia /Restrepo Méndez, Margarita Inés January 2017 (has links)
Orientador: Bernadete Aparecida Caprioglio de Castro / Resumen: La presente investigación tuvo como objetivo analizar las transformaciones en las actividades productivas de mujeres campesinas por la expansión del cultivo de palma de aceite en sus territorios. Dicha expansión es debida a las dinámicas globales de la territorialización del capital en las áreas rurales mediante la compra y acaparamientos de tierras por parte de inversores privados, con el fin de instalar grandes plantaciones de monocultivos, proyectos de infraestructura y/o exploraciones de minerales, para lo cual han contado con el apoyo de los gobiernos nacionales, mediante la reorientación de las políticas públicas agrarias que les permitan la intervención en los territorios locales. Los países latinoamericanos no han estado exentos de éstas dinámicas globales, entre ellos Colombia, el cual ha incrementado las áreas de cultivo de la palma de aceite con fines exportables durante el presente siglo, generando transformaciones en los medios de vidas de las comunidades rurales, campesinas y étnicas, por la ocupación material y simbólica de sus territorios, por la apropiación de sus recursos, entre ellos la tierra y el agua, de los cuales las comunidades derivan el sustento. Estas transformaciones se presentan de manera diferenciada en las mujeres campesinas, por las relaciones patriarcales-capitalistas y discriminatorias en las que viven, en donde su voz y reconocimiento tanto en lo productivo como reproductivo es invisibilizado, al igual que sus derechos en la propiedad de lo... (Resumen completo clicar acceso eletrônico abajo) / Resumo: A presente pesquisa teve como objetivo avaliar as mudanças nas atividades produtivas de mulheres rurais Afro-colombianas devido à expansão em seus territórios do cultivo da palma de óleo. Essa expansão é o resultado da dinâmica global de territorialização do capital nas zonas rurais por meio da compra e acumulação de terras por investidores privados, a fim de instalar grandes monoculturas, projetos de infraestrutura e/ou exploração de minerais, para o qual têm recebido o apoio dos governos nacionais com a reorientação de políticas agrícolas que lhes permitem a intervenção em territórios locais. Os países da América Latina, incluindo a Colômbia, não são isentos dessa dinâmica global. Este país tem aumentado as áreas de cultivo da palma de óleo para fins de exportação durante as últimas duas décadas. Isto levou a uma transformação nos meios de vida das comunidades rurais e étnicas, devido à ocupação física e simbólica de seus territórios, à apropriação dos seus recursos, incluindo terra e água, dos quais essas comunidades obtém seu sustento. Essas transformações são vivenciadas de forma diferente nas mulheres camponesas, devido às relações patriarcais-capitalistas e discriminatórias em que vivem, onde a sua voz e reconhecimento tanto no produtivo quanto no reprodutivo é invisível, da mesma maneira que os seus direitos sobre a propriedade dos ativos produtivos. Situações que as levam a uma maior condição de vulnerabilidade, empobrecimento e dependência. Este estudo foi realizado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed to assess changes in the productive activities of Afro Colombian rural women due to the expansion of oil palm plantation in their territories. This expansion is a result of global dynamics of territorialization of capital in rural areas through the purchase and ownership of lands by private investors in order to install large monocrop plantations, infrastructure projects and/or mineral exploration. For which investors have been supported by national governments through the readjustment of agricultural policies that allow them to interfere in local territories. Latin American countries, including Colombia, have not been exempt from global dynamics. This country has increased areas of palm oil plantation to serve exportation purposes during the last two decades, which has led to transformation in the means of living of rural and ethnic communities, due to the physical and symbolic occupation of their territories and the appropriation of their resources, including land and water, from which communities derive their sustenance. These transformations are presented differently on rural women, because of the patriarchal-capitalist and discriminatory societies in which they live, where their voice and recognition to both productive and reproductive aspects are made invisible, as well as their rights to the ownership of the productive assets. Situations that leave them in a more vulnerable condition of impoverishment and dependence. We carried out a qualitative study ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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Transformações territoriais: mulheres camponesas e a expansão do cultivo de palma de óleo em seu território: caso municipio de Marialabaja, Colombia / Transformaciones territoriales: mujeres campesinas y la expansión del cultivo de palma de aceite en su territorio: caso municipio de Maríalabaja, ColombiaRestrepo Méndez, Margarita Inés [UNESP] 18 May 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-05-18 / A presente pesquisa teve como objetivo avaliar as mudanças nas atividades produtivas de mulheres rurais Afro-colombianas devido à expansão em seus territórios do cultivo da palma de óleo. Essa expansão é o resultado da dinâmica global de territorialização do capital nas zonas rurais por meio da compra e acumulação de terras por investidores privados, a fim de instalar grandes monoculturas, projetos de infraestrutura e/ou exploração de minerais, para o qual têm recebido o apoio dos governos nacionais com a reorientação de políticas agrícolas que lhes permitem a intervenção em territórios locais. Os países da América Latina, incluindo a Colômbia, não são isentos dessa dinâmica global. Este país tem aumentado as áreas de cultivo da palma de óleo para fins de exportação durante as últimas duas décadas. Isto levou a uma transformação nos meios de vida das comunidades rurais e étnicas, devido à ocupação física e simbólica de seus territórios, à apropriação dos seus recursos, incluindo terra e água, dos quais essas comunidades obtém seu sustento. Essas transformações são vivenciadas de forma diferente nas mulheres camponesas, devido às relações patriarcais-capitalistas e discriminatórias em que vivem, onde a sua voz e reconhecimento tanto no produtivo quanto no reprodutivo é invisível, da mesma maneira que os seus direitos sobre a propriedade dos ativos produtivos. Situações que as levam a uma maior condição de vulnerabilidade, empobrecimento e dependência. Este estudo foi realizado no município de Maríalabaja, cidade localizada no norte da Colômbia. Este município era produtor de uma grande quantidade e variedade de alimentos antes de 1998, quando se começou a instalar o cultivo da palma de óleo. Além disso, a maioria da sua população autodeclara-se camponesa e tem sido afetada pelo conflito armado interno colombiano. Foi usada uma metodologia qualitativa com o objetivo de descrever as atividades realizadas por mulheres pertencentes a organizações de agricultores, antes e após a instalação cultivo da palma de óleo, analisando as transformações vivenciadas por elas, as formas de resistência e os desafios que enfrentam para permanecer no território. / This study aimed to assess changes in the productive activities of Afro Colombian rural women due to the expansion of oil palm plantation in their territories. This expansion is a result of global dynamics of territorialization of capital in rural areas through the purchase and ownership of lands by private investors in order to install large monocrop plantations, infrastructure projects and/or mineral exploration. For which investors have been supported by national governments through the readjustment of agricultural policies that allow them to interfere in local territories. Latin American countries, including Colombia, have not been exempt from global dynamics. This country has increased areas of palm oil plantation to serve exportation purposes during the last two decades, which has led to transformation in the means of living of rural and ethnic communities, due to the physical and symbolic occupation of their territories and the appropriation of their resources, including land and water, from which communities derive their sustenance. These transformations are presented differently on rural women, because of the patriarchal-capitalist and discriminatory societies in which they live, where their voice and recognition to both productive and reproductive aspects are made invisible, as well as their rights to the ownership of the productive assets. Situations that leave them in a more vulnerable condition of impoverishment and dependence. We carried out a qualitative study in the municipality Maríalabaja which is located in Northern Colombia. This town used to produce large quantity and variety of food before 1998 when the setting-up of oil palm plantation started. In addition, the majority of its population considers themselves farmers and has suffered the Colombian internal armed conflict. We aimed to describe the activities carried out by women belonging to farmers' organizations before and after the setting-up of oil palm plantation, and to assess transformations experienced by them in their means of living, ways of resistance and challenges they currently face to remain in the territory. / La presente investigación tuvo como objetivo analizar las transformaciones en las actividades productivas de mujeres campesinas por la expansión del cultivo de palma de aceite en sus territorios. Dicha expansión es debida a las dinámicas globales de la territorialización del capital en las áreas rurales mediante la compra y acaparamientos de tierras por parte de inversores privados, con el fin de instalar grandes plantaciones de monocultivos, proyectos de infraestructura y/o exploraciones de minerales, para lo cual han contado con el apoyo de los gobiernos nacionales, mediante la reorientación de las políticas públicas agrarias que les permitan la intervención en los territorios locales. Los países latinoamericanos no han estado exentos de éstas dinámicas globales, entre ellos Colombia, el cual ha incrementado las áreas de cultivo de la palma de aceite con fines exportables durante el presente siglo, generando transformaciones en los medios de vidas de las comunidades rurales, campesinas y étnicas, por la ocupación material y simbólica de sus territorios, por la apropiación de sus recursos, entre ellos la tierra y el agua, de los cuales las comunidades derivan el sustento. Estas transformaciones se presentan de manera diferenciada en las mujeres campesinas, por las relaciones patriarcales-capitalistas y discriminatorias en las que viven, en donde su voz y reconocimiento tanto en lo productivo como reproductivo es invisibilizado, al igual que sus derechos en la propiedad de los activos productivos. Situaciones que llevan a empobrecerlas, siendo menos autónomas y más dependientes y vulnerables. Para la presente investigación se recurre a la metodología cualitativa, tomando como estudio de caso el municipio de Maríalabaja, ubicado al norte de Colombia, el cual era productor de gran cantidad y variedad de alimentos antes de 1998 cuando comenzó la instalación del cultivo de palma de aceite, y además caracterizado porque la mayoría de su población ha sufrido el conflicto armado interno colombiano. La investigación pretendió conocer las actividades productivas desarrolladas por las mujeres que pertenecen a organizaciones campesinas antes y después de la instalación del cultivo, analizando las transformaciones vivenciadas por ellas, las formas de resistencia y los desafíos que enfrentan para permanecer en el territorio.
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Detección de defectos en telas poliéster utilizando técnicas de procesamiento de imágenesAguilar Lara, Pedro Alexis, Tueros Gonzales, Jhon Jobany January 2015 (has links)
Este proyecto tiene como objetivo la implementación de algoritmos para la detección de defectos en las telas poliéster. Como sabemos, desde sus inicios la industria ha utilizado avances tecnológicos no sólo para optimizar los procesos de fabricación sino también para mejorar la calidad de los productos. Ahora, si bien, no es posible evitar las fallas que alteran la calidad de las telas poliéster, sí es posible su detección mediante una inspección visual dentro del proceso de fabricación.
En el presente estudio se realizó algoritmos de procesamiento de imágenes mediante el uso de librerías del software LabView para la detección de defectos en las telas poliéster, basándonos en muestras de telas con manchas comunes (MC), manchas de aceite (MA) y puntadas erróneas (PE), las cuales nos permitieron realizar varias pruebas experimentales, utilizando un módulo de pruebas a pequeña escala el cual fue fabricado según el tamaño de las muestras de tela, con la utilización de la técnica de iluminación lateral doble, y basándonos en el análisis del histograma de la imagen original de las muestras de telas, se lograron obtener parámetros numéricos que permitieron la detección de manchas comunes, manchas de aceite y puntadas erróneas, basado en el histograma de cada imagen, el cual muestra la cantidad de píxeles (tamaño de imagen) y la intensidad que se encuentra comprendido en un rango de 0-255 (siendo 0 el valor mínimo y 255 el valor máximo), se logró parametrizar numéricamente cada rango de valores de detección para el caso de MC un rango de valores de intensidad de cada pixel, obteniendo como resultado un intervalo de detección para MC de 0-195 y para el caso de las MA obteniendo como resultado un intervalo de detección de 167-194, que ayudaron en la realización del algoritmo para cada tipo de defecto, que validaron lo planteado en un inicio en la presente investigación.
This project takes the implementation of algorithms to detect faults in fabrics polyester. Now, though, it is not possible to avoid the faults that alter the quality of fabrics polyester, the detection is possible by means of a visual inspection of the product inside the manufacturing process.
This study carried out algorithms of image processing through the use of libraries from LabView software for detection of defects in fabrics polyester, based on samples of fabrics with Common Stains (MC), Oil Stains (MA) and Erroneous Stitches (PE), which allowed us to carry out several experimental tests, using a module of small scale tests which was manufactured according to the size of the fabric samples , using the technique of double side lighting, and based on histogram analysis, we have managed to obtain parameters that allowed the detection of Common Stains, Oil Stains and Erroneous Stitches. In the case of common stains, was parameterized numerically every range of detection values for the case of MC a range of values of each pixel intensity, resulting in a detection interval for 0-195 MC and the case of the MA resulting in a 167-194 detection interval.
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Microencapsulation of roasted coffee oil from chitosan nanoparticles-stabilized Pickering emulsionsFranco Ribeiro, Elisa 04 March 2021 (has links)
Tesis por compendio / [ES] El proceso de emulsificación de aceites ricos en compuestos bioactivos permite su mejor aplicación y conservación durante el tiempo de almacenamiento. Entre los diversos mecanismos de emulsificación, se destaca el método de Pickering ya que utiliza nanopartículas sólidas naturales en sustitución de los tensioactivos artificiales. Debido a sus propiedades antioxidantes, no toxicidad y disponibilidad, en este trabajo se estudiaron distintas modificaciones del quitosano para su potencial aplicación como partícula de Pickering. Las modificaciones estudiadas fueron la autoagregación, también denominada desprotonación, y el entrecruzamiento con tripolifosfato de sodio. Se evaluó el comportamiento de estas partículas emulsionando aceite de café tostado, un subproducto de la industria de café con un alto contenido de compuestos bioactivos y compuestos volátiles de interés. Posteriormente, se analizaron las propiedades físico-químicas y la estabilidad de las microcápsulas producidas tras el secado de las emulsiones mediante técnicas de secado por atomización y liofilización. Todas las emulsiones se caracterizaron por tener un comportamiento reológico pseudoplástico, sufriendo desintegración a lo largo del proceso de digestión. Las emulsiones formuladas con nanopartículas de quitosano desprotonadas y menor concentración de aceite mostraron una mejor estabilización y, en consecuencia, una mayor bioaccesibilidad de los compuestos fenólicos totales. Las diferentes nanopartículas de quitosano se caracterizaron estudiando su carga superficial, distribución del tamaño de partícula, microestructura y afinidad agua/aceite. A medida que se aumentó la concentración de estas partículas, se afectó positivamente la viscosidad de las emulsiones debido a la formación de una red tridimensional en la fase continua. Las nanopartículas obtenidas al entrecruzar quitosano con tripolifosfato de sodio fueron más pequeñas, dando como resultado emulsiones con gotas más pequeñas. Las emulsiones de Pickering que contenían un 10% de aceite de café tostado se secaron por atomización y se liofilizaron utilizando las diferentes nanopartículas de quitosano estudiadas y maltodextrina como agentes portadores. Las microcápsulas obtenidas tuvieron la humedad, actividad del agua y solubilidad adecuada para su manipulación y almacenamiento. La presencia de nanopartículas de quitosano permitió una mayor retención de aceite en las microcápsulas y mayor eficiencia de encapsulación. Los compuestos bioactivos y las propiedades antioxidantes se conservaron mejor durante la liofilización. Por otro lado, las microcápsulas obtenidas por atomización presentaron mayor protección de estos compuestos durante la digestión. Las microcápsulas formuladas con nanopartículas desprotonadas fueron sometidas a almacenamiento durante 30 días a 25 ºC. Durante el almacenamiento, se evaluó la protección contra la oxidación de lípidos y la liberación de volátiles. Las isotermas de sorción de agua de estas muestras se determinaron también previamente en las condiciones de almacenamiento. Ambas muestras presentaron isotermas del tipo II, lo que permitió un buen ajuste del modelo de GAB a los datos experimentales. La determinación del índice de peróxido y del contenido de dienos conjugados dio lugar a valores adecuados durante el almacenamiento, aunque las muestras liofilizadas presentaron una ligera tendencia a la oxidación debido a la mayor cantidad de aceite superficial. Aunque hubo ligeras diferencias entre las muestras secas, todas mostraron menos pérdida de aromas totales (~28%) en comparación con el aceite no encapsulado (~51%) al final del almacenamiento. Así, se concluyó que las nanopartículas de quitosano estudiadas fueron eficientes para encapsular el aceite de café tostado y preservar sus características frente a la acción de agentes externos. / [CA] El procés d'emulsificació d'olis rics en compostos bioactius permet la seua millor aplicació i conservació durant el temps d'emmagatzematge. Entre els diversos mecanismes d'emulsificació, destaca el mètode de Pickering, ja que utilitza nanopartícules sòlides naturals en substitució als tensioactius artificials. A causa de la seua propietat antioxidant, de la no toxicitat i de la disponibilitat, aquest treball va buscar analitzar el quitosà i les seues modificacions com potencials partícules de Pickering. Les modificacions estudiades van ser la autoagregació, també anomenada desprotonació, i l'entrecreuament amb tripolifosfat de sodi. Es va avaluar el comportament d'aquestes partícules emulsionant oli de cafè torrat, un subproducte de la indústria del cafè amb un alt contingut de compostos bioactius i volàtils d'interès. Posteriorment, es van analitzar les propietats fisicoquímiques i l'estabilitat de les microcàpsules produïdes després de l'assecat de les emulsions mitjançant tècniques d'assecatge per atomització i liofilització. Totes les emulsions tenien un comportament reològic pseudoplàstic, sofrint desintegració al llarg del procés de digestió. Les emulsions formulades amb nanopartícules de quitosà desprotonades i menor concentració d'oli van mostrar una millor estabilització i, en conseqüència, una major bioaccesibilitat als compostos fenòlics totals. Les diferents nanopartícules de quitosà es van caracteritzar estudiant la seua càrrega superficial, distribució del tamany de partícula, microestructura i afinitat aigua/oli. A mesura que es va augmentar la concentració d'aquestes partícules, es va afectar positivament la viscositat de les emulsions a causa de la formació d'una xarxa tridimensional en la fase contínua. Les nanopartícules obtingudes a l'entrecreuar quitosà amb tripolifosfat de sodi van ser més menudes, donant com a resultat emulsions amb gotes més menudes també. Les emulsions de Pickering que contenien un 10% d'oli de cafè torrat es van assecar per atomització i es liofilitzaren utilitzant les diferents nanopartícules de quitosà estudiades i maltodextrina com a agents portadors. Les microcàpsules obtingudes van obtenir una humitat, activitat de l'aigua i solubilitat adequada per a la seua manipulació i emmagatzematge. La presència de nanopartícules de quitosà va permetre major retenció d'oli en les microcàpsules i major eficiència d'encapsulació. Els compostos bioactius i les propietats antioxidants es van conservar millor durant la liofilització. D'altra banda, les microcàpsules obtingudes per atomització presentaren major protecció d'aquests compostos durant la digestió. Les microcàpsules formulades amb nanopartícules desprotonades també van ser sotmeses a la prova d'emmagatzematge durant 30 dies a 25°C. Durant l'emmagatzematge, es va avaluar la seua protecció contra l'oxidació de lípids i l'alliberament de volàtils. Per això, les isotermes de sorció d'aigua d'aquestes mostres es van determinar prèviament en les condicions d'emmagatzematge. Les dues mostres van presentar isotermes de tipus II, el que va permetre un bon ajust del model de GAB a les dades experimentals. L'índex de peròxids i el contingut de diens conjugats van resultar en valors adequats durant l'emmagatzematge, encara que les mostres liofilitzades van presentar una lleugera tendència a l'oxidació a causa de la major quantitat d'oli superficial. Encara que va haver lleugeres diferències entre les mostres seques, totes van mostrar menys pèrdua d'aromes totals (~28%) en comparació amb l'oli no encapsulat (~51%) a la fi de l'emmagatzematge. Així, es va concloure que les nanopartícules de quitosà estudiades van ser eficients per encapsular l'oli de cafè torrat i preservar les seues característiques enfront de l'acció d'agents externs. / [EN] The emulsification process of bioactive-rich oils makes possible their better application and preservation over the storage time. Among the many emulsification mechanisms, the Pickering method has been highlighted as it uses natural solid nanoparticles in replacement of artificial surfactants. Due to the antioxidant properties, non-toxicity and availability, this work aimed at studying chitosan modifications to produce potential Pickering particles. The studied modifications comprised self-aggregation, also called deprotonation, and crosslinking with sodium tripolyphosphate. The performance of these particles was evaluated in the emulsification of roasted coffee oil, a by-product of the coffee industry with a high content of bioactive and volatile compounds of interest. Subsequently, the physicochemical properties and stability of the microcapsules produced after drying the emulsions using spray-drying and lyophilization techniques were analyzed. All emulsions were characterized as shear-thinning, being them destabilized over the digestion process. Emulsions formulated with deprotonated chitosan nanoparticles and lower oil concentrations showed better stabilization and, consequently, greater bioaccessibility of total phenolic compounds. The different chitosan nanoparticles were characterized regarding surface charge, particle size distribution, microstructure and oil/water affinity. Deprotonated chitosan nanoparticles had a larger particle size, which resulted in emulsions with larger oil droplets. As the concentration of these particles increased, the viscosity of the emulsions was positively affected by the formation of a three-dimensional network in the continuous phase. The nanoparticles obtained by crosslinking with sodium tripolyphosphate were smaller, resulting in emulsions with smaller droplets. The viscosity of these emulsions was lower and little affected by the concentration of particles. Pickering emulsions containing 10% roasted coffee oil were spray-dried and freeze-dried, using the different studied chitosan nanoparticles and maltodextrin as carrier agents. The resulting microcapsules showed adequate moisture content, water activity and solubility for subsequent handling and storage. The presence of chitosan nanoparticles resulted in greater oil retention in the microcapsules and higher encapsulation efficiency. Microcapsules obtained by spray-drying had a more regular spherical shape, while the microparticles obtained by freeze-drying were larger with irregular morphology. Bioactive compounds and antioxidant properties were more preserved during freeze-drying. On the other hand, spray drying allowed greater protection of these compounds during the in vitro digestion. The spray- and freeze-dried microcapsules formulated with deprotonated nanoparticles were subjected to the storage test for 30 days at 25 ºC. During storage, their protection against lipid oxidation and volatile release were evaluated. The water sorption isotherms of these samples were previously determined under the storage conditions. Both samples presented type II isotherms, which resulted in a good fitting accuracy of the GAB model to the experimental data. The peroxide index and the conjugated dienes content resulted in adequate values during storage, although the freeze-dried samples showed a slightly higher tendency to oxidation due to the higher amount of surface oil. Although slight differences were observed between the dried samples, both of them showed less loss of total volatile compounds (~28%) when compared to the non-encapsulated oil (~51%) at the end of storage. Thus, it was concluded that the studied chitosan nanoparticles were efficient to encapsulate roasted coffee oil and to preserve its characteristics against the action of external agents. / The authors would like to thank the project RTI-2018-099738-B-C22 from the ‘Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades’, the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brazil (CAPES) - (Finance Code 001; Grant number 88887.468140/2019-00) and the São Paulo Research Foundation (FAPESP – Grant number 2016/22727-8) for the financial support. / Franco Ribeiro, E. (2021). Microencapsulation of roasted coffee oil from chitosan nanoparticles-stabilized Pickering emulsions [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/163234 / Compendio
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Assessment and Optimization of Friction Losses and Mechanical Efficiency in Internal Combustion EnginesJiménez Reyes, Antonio José 28 October 2022 (has links)
[ES] En la actualidad, el ambito del transporte mediante el uso de vehículo
ligero sufre un gran cambio hacia la descarbonización. Cada vez más, las
autoridades europeas restrigen las emisiones de gases de efectos invernaderos
hacia la atmósfera emitidos por estos vehículos. Soluciones alternativas a la
propulsión con energía fósil, como la implementación de vehículos eléctricos o
híbridos, no está lo suficientemente desarrollada para sustituir a los motores
de combustión interna alternativos (MCIA), debido a su todavía alto coste
de producción y baja infrastructura para abastecer la demanda de energ ́ıa
eléctrica.
En este contexto, la transición hacia una movilidad sostenible y renovable
sigue pasando por el aumento de la eficiencia y la reducción del consumo de
combustible en motores de combustión interna. Una alternativa a la mejora
de la eficiencia es la reducción de las pérdidas mecánicas por fricción, o en
otras palabras, optimización de la tribología. La tribología en un MCIA
lleva asociada aspectos mecánicos como la optimización de los acabados
superficiales de los distintos componentes que conforman el motor y la
optimización de propiedades física, químicas y reológicas del aceite que lo
compone. Esta última solución presenta un alto ratio beneficio/coste, ya que
su implementación no lleva asociada ninguna modificiación en el hardware y
su implementación es directa.
Uno de los objetivos de la Tesis Doctoral, es desarrollar un modelo 1D
que contenga la información tribológica de un motor de combustión interna
que no se puede obtener experimentalmente, que contribuya al entendimiento
y optimización de las pérdidas mecánicas por fricción y que ahorre el coste
experimental asociado a entender la tribología desde el punto de vista
empírico. Estos parámetros van desde el espesor de película de aceite entre
los componentes de un par rozante hasta la contribucción a la fricción de
las componentes hidrodinámicas y de asperezas de cada elemento rozante.
Adem ́as, se ha desarrollado un modelo cuasi estacionario para cuantificar la
energ ́ıa disipada por fricción en un ciclo de conducción real y el consumo de
combustible asociado al mismo.
As ́ı pues, a través de este modelo, se implementan soluciones que pasan
desde aceites optimizados reológicamente hasta acabados superficiales de
baja rugosidad, entendiendo la fenomenología asociada a cada tecnología
y aportando parámetros claves para la optimización de dicha solución.
Finalmente, se estima el ahorro en términos de consumo de combustible que se
puede alcanzar con estas soluciones implementadas mediante el modelo cuasi
estacionario en condiciones de conducción real / [EN] Currently, the field of light-duty vehicle transport is undergoing a major shift towards decarbonisation. Increasingly, European authorities are restricting emissions of greenhouse gases into the atmosphere from these vehicles. Alternative solutions to fossil fuel propulsion, such as the implementation of electric or hybrid vehicles, are not sufficiently developed to replace internal combustion engine alternatives (ICEs), due to their still high production cost and low infrastructure to meet the demand for electric power.
In this context, the transition towards sustainable and renewable mobility continues to be based on increasing efficiency and reducing fuel consumption in internal combustion engines. An alternative to improving efficiency is the reduction of mechanical frictional losses, or in other words, optimisation of tribology. Tribology in an MCIA is associated with mechanical aspects such as the optimisation of the surface finishes of the different components that make up the engine and the optimisation of the physical, chemical and rheological properties of the oil that makes up the engine. This last solution presents a high benefit/cost ratio, as its implementation does not involve any hardware modification and its implementation is straightforward.
One of the objectives of the Doctoral Thesis is to develop a 1D model that contains the tribological information of an internal combustion engine that cannot be obtained experimentally, which contributes to the understanding and optimisation of mechanical friction losses and saves the experimental cost associated with understanding tribology from an empirical point of view. These parameters range from the oil film thickness between two tribological components to the contribution to friction of the hydrodynamic and roughness components of each friction element. In addition, a quasi-stationary model has been developed to quantify the energy dissipated by friction in a real driving cycle and the associated fuel consumption.
Thus, through this model, solutions ranging from rheologically optimised oils to low roughness surface finishes are implemented, understanding the phenomenology associated with each technology and providing key parameters for the optimisation of the solution. Finally, the savings in terms of fuel consumption that can be achieved with these solutions implemented using the quasi-stationary model in real driving conditions are estimated. / [CA] Actualment, l’àmbit del transport mitjan ̧cant l’us de vehicles lleugers
pateix un gran canvi cap a la descarbonització. Cada vegada m ́es, les
autoritats europees restringeixen les emissions de gasos d’efecte hivernacle
cap a l’atmosfera emesos per aquests vehicles. Les solucions alternatives a
la propulsió amb energia fòssil, com la implementació de vehicles elèctrics o
híbrids, no està prou desenvolupada per substituir els motors de combustió
interna alternatius (MCIA), a causa del seu encara alt cost de producció i
baixa infraestructura per abastir la demanda d’energia elèctrica.
En aquest context, la transició cap a una mobilitat sostenible i renovable
continua passant per l’augment de l’eficiència i la reducció del consum de
combustible en motors de combustió interna. Una alternativa per a la millora
de l’eficiència es la reducció de les pèrdues mecàniques per fricció, o en altres
paraules, la optimització del comportament tribològic del motor. La tribologia
en un MCIA porta associada aspectes mecànics com ara l’optimització dels
acabats superficials dels diferents components que conformen el motor i
l’optimització de propietats física, químiques i reològiques de l’oli que va a
emprar. Aquesta ́ultima solució presenta una alta ratio benefici/cost, ja que
la seva implementació no porta associada cap modificació de la màquina i la
seva implementació ́es directa.
Un dels objectius de la Tesi Doctoral es desenvolupar un model 1D que
permet obtindré la informació tribològica d’un motor de combustió interna
que no es pot obtenir experimentalment, que contribueixi a l’enteniment
i l’optimització de les pèrdues mecàniques per fricció i que estalvi ̈ı el
cost experimental associat a entendre la tribologia des del punt de vista
empíric. Aquests paràmetres van des de l’espessor de pel·lícula d’oli entre
els components d’un parell tribològic fins a la contribució a la fricció dels
components amb regim hidrodinàmic i de la rugositat de cada element. A
més, s’ha desenvolupat un model gairebé estacionari per quantificar l’energia
dissipada per fricció en un cicle de conducció real i el consum de combustible
associat.
Així, a traves d’aquest model, s’implementen solucions que passen
des d’olis optimitzats reològicament fins a acabats superficials de baixa
rugositat, entenent la fenomenologia associada a cada tecnologia i aportant
paràmetres clau per optimitzar aquesta solució. Finalment, s’estima l’estalvi
en termes de consum de combustible que es pot assolir amb aquestes
solucions implementades mitjan ̧cant el model quasi estacionari en condicions
de conducció real. / Agradezco al programa de Formación de Profesorado
Universitario del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades por
soportar financieramiente mis estudios doctorales (FPU18/02116) y la estancia
de investigación que contribuyó a aumentar los conocimientos desarrollados en
la presente tesis doctoral (EST21/00451). / Jiménez Reyes, AJ. (2022). Assessment and Optimization of Friction Losses and Mechanical Efficiency in Internal Combustion Engines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/188986
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Utilización de aceite de semilla de algodón como materia base renovable para la optimización de formulaciones de polímeros de alto rendimiento medioambientalCarbonell Verdú, Alfredo 05 October 2019 (has links)
Tesis por compendio / En la última década se ha producido un cambio social de gran relevancia en el ámbito del medio ambiente. Nuestra sociedad es cada vez más consciente del concepto de desarrollo sostenible. Aspectos como la economía circular están adquiriendo gran importancia y ello implica un uso adecuado de los recursos naturales y de los residuos que se generan en diversas actividades empresariales.
La industria del algodón siempre ha tenido como producto principal la fibra de algodón; no obstante, la planta del algodón también incluye el tallo y las semillas. Parte de las semillas se emplean para re-siembra, pero el resto da lugar a un subproducto de grandes volúmenes que se emplea como complemento alimenticio para animales. La semilla de algodón es rica en ácidos grasos insaturados, proteínas y componentes lignocelulósicos. Si bien es posible obtener aceite de semilla de algodón para uso alimenticio, los procesos de refino son complejos y caros y, dado que el principal producto de la industria algodonera es la fibra, los cultivos de esta planta no están sujetos a las restrictivas reglamentaciones de otros cultivos utilizados, principalmente, en alimentación.
Esta tesis doctoral explora las posibilidades de las semillas de algodón como material base para la obtención de polímeros y aditivos de polímeros para el desarrollo de formulaciones de plásticos más respetuosas con el medio ambiente.
En la presente tesis doctoral se exploran diversas posibilidades de modificación del aceite de semilla de algodón para la obtención de resinas termoestables, aditivos plastificantes para polímeros termoplásticos, agentes compatibilizantes y harinas de refuerzo para compuestos.
Dado el perfil lipídico del aceite de semilla de algodón, con alto contenido en ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados, es posible llevar a cabo diversas modificaciones químicas. Se ha trabajado en el proceso de epoxidación con el empleo de peroxoácidos generados in situ y se ha procedido a optimizar los parámetros de dicho proceso con el fin de obtener el mayor rendimiento de epoxidación. Estos aceites epoxidados se han utilizado como resinas termoestables (resinas con funcionalidad de tipo epoxi) y como plastificantes en diversos polímeros como el poli(cloruro de vinilo) (PVC) y el ácido poli(láctico) (PLA).
Otro de los procesos de modificación que se ha desarrollado y optimizado es la maleinización del aceite de semilla de algodón en presencia de anhídrido maleico. Una vez obtenidos estos aceites modificados, se ha validado su uso en formulaciones de polímeros de alto rendimiento medioambiental, tanto en formato pieza como en formato film o película.
Finalmente, con el fin de llevar a cabo un máximo aprovechamiento de la semilla de algodón, se ha trabajado en el desarrollo de compuestos con base de ácido poli(láctico) y refuerzos/rellenos de harina de semilla de algodón, con el empleo de agentes compatibilizantes derivados del aceite de semilla de algodón.
Con esta tesis doctoral, se abren nuevas posibilidades dirigidas hacia la revalorización de un subproducto de la industria algodonera a través de la extracción y modificación química de los aceites de la semilla y aprovechamiento de los residuos de la extracción como rellenos o refuerzos en compuestos que imitan la madera. De esta manera, a la vez que se ofrece una solución a la gran cantidad de residuos de semilla de algodón a nivel mundial, se valida la utilidad de los diferentes materiales derivados de la semilla de algodón en la obtención de formulaciones de plásticos industriales de alto rendimiento medioambiental. / In the last decade a social change of great relevance in the field of environment has been detected. Our society is increasingly aware of the concept of sustainable development. Some topics such as the circular economy are gaining great importance and this implies a proper use of natural resources and an appropriate waste management.
The main product of the cotton industry has been traditionally the cotton fiber; However, the cotton plant also includes the stem and seeds. Part of the seeds are used for re-seeding, but the rest results in a by-product of large volumes which is used as a food supplement for animals. The cottonseed contains high amounts of unsaturated fatty acids, proteins and lignocellulosic components. While it is possible to obtain oil from cottonseed for alimentary use, the refining processes are complex and expensive, and since the main product of the cotton industry is fiber, the crops of this plant are not subjected to the restrictive regulations of other crops whose main market is food industry.
This doctoral thesis explores the possibilities of cottonseed as a base renewable material for obtaining polymers and polymer additives for the development industrial of formulations more respectful with the environment.
In the present thesis different possibilities of modification of cottonseed oil are explored with the aim of obtaining thermosetting resins, plasticizer additives for thermoplastics polymers, compatibilizers agents and flours/powder for reinforcement in composites.
Given the lipid profile of cottonseed oil, with high content of monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, it is possible to carry out different chemical modifications. One of these processes is epoxidation using peroxy acids generated in-situ which has been optimized in terms of process parameters in order to obtain the best epoxidation yielding. These epoxidized oils have been used as thermosetting resins (resins with epoxy type functionality) and as plasticizers in several polymers such as poly(vinyl chloride) (PVC) and poly (lactic acid) (PLA).
Another chemical modification of cottonseed oil developed and optimized in this thesis is maleinization in the presence of maleic anhydride. Once obtained these modified oils, it has been validated their potential use in polymer formulations characterized by high environmental efficiency, both in format piece format and film.
Finally, with the aim of maximizing the use of cottonseed, poly(lactic acid) composites with cottonseed oil wastes (in the form of powder or flour) have been manufactured and compatibilized with modified vegetable oils derived from cottonseed.
With this doctoral thesis, new opportunities focused on upgrading of a by-product of the cotton industry have been proposed, through the extraction and chemical modification of the seed oil and by using the wastes obtained from the oil extraction as fillers or reinforcements in wood like composites. Therefore, this thesis provides solution to two important problems: on one hand, it gives a solution to the large amounts of generated waste coming from the cottonseed industry worldwide and, on the other hand, new environmentally friendly materials can be obtained by using cottonseed-derived materials, mainly modified oils and particle fillers. / En l'última dècada s'ha produït un canvi social de gran rellevància en l'àmbit del medi ambient. La nostra societat és, cada vegada, més conscient del concepte de desenvolupament sostenible. Aspectes com ara l'economia circular estan adquirint gran importància i això implica un ús adequat dels recursos naturals i dels residus que es generen en diverses activitats empresarials.
La indústria del cotó sempre ha tingut com a producte principal la fibra de cotó; no obstant això, la planta de cotó també inclou la tija i les llavors. Part de les llavors s'utilitzen en el procés de sembra, però la resta constitueix un subproducte de gran volum que s'utilitza com a complement alimentari per a animals. La llavor de cotó és rica en àcids grassos saturats, proteïnes i components lignocel·lulòsics. Si bé és cert que es pot obtenir oli de llavor de cotó per a ús alimentari, els processos de refinament son complexes i cars i, donat que el principal producte de la indústria del cotó és la fibra, els cultius d'aquesta planta no estan subjectes a les restrictives reglamentacions d'altres cultius utilitzats, principalment, en alimentació.
Aquesta tesi doctoral explora les possibilitats de les llavors de cotó com a material base per a l'obtenció de polímers i additius de polímers per al desenvolupament de formulacions de plàstics més respectuoses amb el medi ambient.
En la present tesi doctoral, s'exploren diverses possibilitats de modificació de l'oli de la llavor de cotó per a l'obtenció de resines termoestables, additius plastificants per a polímers termoplàstics, agents compatibilitzants i farines de reforç per a compostos.
Donat el perfil lipídic de l'oli de llavor de cotó, amb un alt contingut d'àcids grassos mono insaturats i poli insaturats, és possible dur a terme diferents modificacions químiques. S'ha treballat en el procés d'epoxidació amb la utilització de peroxoàcids generats in situ i s'ha procedit a optimitzar els paràmetres de l'esmentat procés amb la finalitat d'obtenir el major rendiment d'epoxidació. Aquests olis epoxidats s'han utilitzat com a resines termoestables (resines amb funcionalitat de tipus epoxi) i com a plastificants en diversos polímers com ara el poli(clorur de vinil) (PVC) i l'acid poli(làctic) (PLA).
Altre procés de modificació que s'ha desenvolupat i optimitzat és la maleinització de l'oli de llavor de cotó en presència d'anhídrid maleic. Una vegada obtinguts aquests olis modificats, s'ha validat el seu ús en formulacions de polímers d'alt rendiment mediambiental, tant en forma de peces com en format de film o pel·lícula.
Finalment, amb la finalitat d'aprofitar al màxim la llavor de cotó, s'ha treballat en el desenvolupament de compostos amb base àcid poli(làctic) i reforços/càrregues de farina de llavor de cotó, amb la utilització d'agents compatibilitzants derivats de l'oli de llavor de cotó.
Amb aquesta tesi doctoral, s'obrin noves possibilitats dirigides cap a la revalorització d'un subproducte de la indústria del cotó mitjançant de l'extracció i modificació química dels olis de llavor i aprofitament dels residus de l'extracció com a càrregues o reforços en compostos que imiten la fusta. D'aquesta manera, al mateix temps que s'ofereix una solució a la gran quantitat de residus de llavors de cotó a nivell mundial, es valida la utilitat dels diferents materials derivats de la llavor de cotó en l'obtenció de formulacions de plàstics industrials d'alt rendiment mediambiental. / Carbonell Verdú, A. (2018). Utilización de aceite de semilla de algodón como materia base renovable para la optimización de formulaciones de polímeros de alto rendimiento medioambiental [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/112424 / Compendio
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