Roman construction has become a reference of all ages for the grandeur, beauty, resistance, proportion, functionality, ingenuity, and many qualifications that put it ahead of many civilizations as an example of perfect architecture. The functionality of all its constructions is among the most remarkable concepts. Vitruvio already enumerated "utilitas" among his three principles, a very clear concept focused on joining together with beauty and resistance, the fundamental concepts of architecture. "Balnea, termae, spa" are the different names with which to define the same type of buildings, destined for personal care and bodily hygiene from a rational and natural point of view, without neglecting aspects such as social relations, customs, games and sport, constituting themselves as great centers of leisure and social encounter. The most advanced concepts in thermal and hydraulic engineering are applied in these buildings in order to develop one of the most complete architectural programs in terms of technique, composition and resistance in the same building. There are many factors that influence the correct functioning of a bath and that is why today's technology can be applied to simulate the protocols established over 2000 years ago and demonstrate the great physical knowledge that was had in the use of water, fire, air and construction. The Roman baths of Mura, located in the Roman city of Edeta (Llíria), together with the neighboring oracular sanctuary and various dependencies such as taverns, hospices and shops, are one of the most interesting examples of the thermal architecture of Hispania Citerior. These thermal baths would be part of one of the thermal complexes where water and fire would be used with great dexterity, developing a space with a double spa with porticoed fore following the Pompeian models. Construction materials and systems have been studied in detail thanks to the various archaeological excavation campaigns begun in 1971 and, above all, to the last architectural intervention completed three years ago and directed by the architect Julián Esteban Chapapría, whose objective was to consolidate the architectural remains of the building and adapt them for a worthy value according to the size of the site. The quality and quantity of the architectural remains, combined with the methodology and knowledge of the archaeologists Vicent Escrivà, Xavier Vidal and Carmen Fernández, have been able to determine constructive facets that help to understand its construction and especially the functional system of the installation. This thesis compiles the knowledge of the Roman thermal world, the data of the excavations and interventions carried out in the building and unifies them by means of computational simulations in order to understand the optimal operating protocols of one of the most technological constructions in our history, the major baths of Mura. / La construcción romana se ha convertido en referente de todas las épocas por la grandiosidad, belleza, resistencia, proporción, funcionalidad, ingenio, y un largo etcétera de calificativos que la sitúan por delante de muchas de civilizaciones como ejemplo de arquitectura perfecta. Entre estos conceptos más destacables figura la funcionalidad de todas sus construcciones. Vitruvio ya enumera entre sus tres principios "utilitas", un concepto muy claro enfocado a aunar conjuntamente con la belleza y la resistencia, los conceptos fundamentales de la arquitectura. "Balnea, termae, spa" son los diversos nombres con los que definir a un mismo tipo de edificios, destinados para el cuidado personal y la higiene corporal desde un punto de vista racional y natural, sin dejar de lado aspectos como las relaciones sociales, costumbres, juegos y deporte, constituyéndose como grandes centros de ocio y de encuentro social. En estos edificios se aplican los conceptos más avanzados en ingeniería térmica e hidráulica para conseguir desarrollar uno de los programas arquitectónicos más completos en cuanto a técnica, composición y resistencia en un mismo edificio. Son muchos los factores que influyen en el correcto funcionamiento de una terma y es por eso que con la tecnología de hoy en día se puede aplicar para comprobar mediante simulaciones los protocolos establecidos hace más de 2000 años, y demostrar el gran conocimiento físico que se tenía del uso del agua, del fuego, del aire y de la construcción. Las termas romanas de Mura, localizadas en la ciudad romana de Edeta (Llíria), conjuntamente con el santuario oracular colindante y diversas dependencias como tabernas, hospicios y tiendas, constituyen uno de los ejemplos más interesantes de la arquitectura termal de la Hispania Citerior. Estas termas formarían parte de uno de los complejos termales, en el que se utilizaría el agua y el fuego con gran destreza, desarrollando un espacio con unas termas dobles con palestra porticada siguiendo los modelos pompeyanos. Los materiales y sistemas constructivos se han podido estudiar con detalle gracias a las distintas campañas de excavaciones arqueológicas iniciadas en 1971 y sobre todo a la última intervención arquitectónica finalizada hace tres años y dirigida por el Dr. Arquitecto Julián Esteban Chapapría, cuyo objetivo era consolidar los restos arquitectónicos del edificio y adecuarlos para una puesta en valor digna acorde con la envergadura del yacimiento. La calidad y cantidad de los restos arquitectónicos aparecidos, unidos con la metodología y conocimientos de los arqueólogos Vicent Escrivà, Xavier Vidal y Carmen Fernández, han podido determinar facetas constructivas que ayudan a entender su construcción y sobre todo el sistema funcional propio de la instalación. Esta tesis recopila los conocimientos del mundo termal romano, los datos de las excavaciones e intervenciones realizadas en el edificio y los unifica mediante simulaciones computacionales para poder comprender los protocolos de funcionamiento óptimos de una de las construcciones más tecnológicas que existen en nuestra historia, las termas mayores de Mura. / La construcció romana s'ha convertit en referent de totes les èpoques per la grandiositat, bellesa, resistència, proporció, funcionalitat, enginy, i un llarg etcètera de qualificatius que la situen per davant de moltes de civilitzacions com a exemple d'arquitectura perfecta. Entre aquests conceptes més destacables hi ha la funcionalitat de totes les seues construccions. Vitruvi ja enumera entre els seus tres principis "utilitas", un concepte molt clar enfocat a unir conjuntament amb la bellesa i la resistència, els conceptes fonamentals de l'arquitectura. "Balnea, termae, spa" són els diversos noms per definir un mateix tipus d'edificis, destinats per a la cura personal i la higiene corporal des d'un punt de vista racional i natural, sense deixar de banda aspectes com les relacions socials, costums, jocs i esport, constituint-se com grans centres d'oci i de trobada social. En aquests edificis s'apliquen els conceptes més avançats en enginyeria tèrmica i hidràulica per aconseguir desenvolupar un dels programes arquitectònics més complets pel que fa a tècnica, composició i resistència en un mateix edifici. Són molts els factors que influeixen en el correcte funcionament d'una terma i és per això que amb la tecnologia d'avui en dia es pot comprovar mitjançant simulacions els protocols establerts fa més de 2000 anys, i demostrar el gran coneixement físic que es tenia l'ús de l'aigua, del foc, de l'aire i de la construcció. Les termes romanes de Mura, localitzades a la ciutat romana d'Edeta (Llíria), conjuntament amb el santuari oracular veí i les diverses dependències com tavernes, hospicis i botigues, constitueixen un dels exemples més interessants de l'arquitectura termal de la Hispania Citerior. Aquestes termes formarien part d'un dels complexos termals, en el qual s'utilitzaria l'aigua i el foc amb gran destresa, desenvolupant un espai amb unes termes dobles amb palestra porticada seguint els models pompeians. Els materials i sistemes constructius s'han pogut estudiar amb detall gràcies a les diferents campanyes d'excavacions arqueològiques iniciades el 1971 i sobretot a l'última intervenció arquitectònica finalitzada fa tres anys i dirigida pel Dr. Arquitecte Julià Esteban Chapapría, l'objectiu era consolidar les restes arquitectòniques de l'edifici i adequar-les per a una posada en valor digna d'acord amb l'envergadura del jaciment. La qualitat i quantitat de les restes arquitectòniques aparegudes, unides amb la metodologia i coneixements dels arqueòlegs Vicent Escrivà, Xavier Vidal i Carmen Fernández, han pogut determinar facetes constructives que ajuden a entendre la seua construcció i sobre tot el sistema funcional propi de la instal·lació. Aquesta tesi recull els coneixements del món termal romà, les dades de les excavacions i intervencions realitzades a l'edifici i els unifica mitjançant simulacions computacionals per poder comprendre els protocols de funcionament òptims d'una de les construccions més tecnològiques que existeixen en la nostra història, les termes majors de Mura. / Tormo Esteve, S. (2017). Las termas mayores de Mura (LLíria). Estudio aplicado a la funcionalidad hídrica y térmica de los complejos termales romanos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90567

El presente proyecto propuso un método experimental de medición de temperaturas internas con el fin de estudiar, comparar y entender la respuesta térmica frente al frío y al calor de cuatro células de ensayo denominadas Control (Sin vegetación) y tres células de ensayo con diferentes combinaciones de vegetación (cubiertas y fachadas) instaladas en una región de clima tropical. En ellas fueron medidas las temperaturas superficiales internas (TSI) y temperaturas del Bulbo Seco (TBS) mediante equipos específicos, un data logger, conectado a dos multiplicadores. Los datos fueron recogidos por un año y dentro de ese periodo fueron seleccionados los días críticos a estudiar. Varios datos climatológicos fueron considerados para abordar la influencia de las oscilaciones del tiempo meteorológico (episodios climáticos) en el ambiente interno construido, para lo cual fueron aplicados fundamentos de la Climatología Dinámica frente al comportamiento térmico de las células de ensayo. Los datos de las principales variables climáticas (radiación solar, humedad relativa y precipitación) fueron registradas en la Estación Meteorológica del CRHEA. Los resultados revelan que la célula de ensayo con vegetación en cubierta y fachadas, presenta más resistencia a las variaciones de temperaturas diarias, es decir, mejor comportamiento térmico, ya que muestra las menores amplitudes térmicas, los mayores retrasos térmicos, las menores temperaturas en días de calor extremo y las mayores en días de frío. Durante el día crítico de calor, las mayores diferencias entre las temperaturas máximas internas del aire, se presentan entre la célula construida con materiales convenciones y la célula que posee fachadas verdes y cubierta vegetal, de 2ºC y en torno a 3ºC en el caso de las temperaturas superficiales. Para el día crítico de frío, la diferencia entre ellas es de 1ºC para los valores de temperatura del aire, y de 2.2ºC para valores de temperaturas superficiales. Así, uso de vegetación en los edificios puede ser considerado una técnica capaz de mantener las condiciones internas más placenteras no solo en épocas calurosas, reduciendo la incidencia de la radiación solar directa, sino también en invierno, debido a su propiedad de aislante térmico que impide las rápidas pérdidas de calor, como ocurre en la célula sin vegetación. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que las hipótesis planteadas fueron alcanzadas, comprobando así, que el uso de vegetación combinado en fachadas y cubiertas contribuye a la mejora del comportamiento térmico, favoreciendo las condiciones térmicas internas en periodos de mayor o menor temperatura externa. / The present research proposed an experimental method for measuring internal temperatures of buildings, in order to study, compare, and understand the thermal response of four test cells against cold and heat, determined: control (without vegetation) and three test cells with different combinations of vegetation (on roofs and/or facades); installed in a tropical climate region. Internal surface temperatures (IST) and dry bulb temperatures (DBT) were measured using appropriate equipment, consisting of a data logger connected to two multipliers. Data were collected for one year and, during that period, the critical days that would be assessed were selected. Climatic data were considered in order to evaluate the influence of weather oscillations (climatic events) on the internal built environment, for which the principles of Dynamic Climatology were applied to understand the thermal behaviour of the test cells. The data obtained from the primary climatic variables (solar radiation, relative humidity, and precipitation) were recorded at the CRHEA. The results showed that the test cell with a green roof and green facades displayed higher resistance to changes in daily temperature, i.e., better thermal behavior, since it faced lower temperature intervals, higher thermal delays, lower temperatures on days of extreme heat, and higher temperatures on cold days. With respect to the critical heat day, the main differences between maximum internal air temperatures occurred between the cell constructed with conventional material and the cell that was built with green facades and a green roof, of 2°C in relation to the internal air temperature, and approximately 3°C with respect to surface temperatures. Regarding the critical cold day, the difference between test cells was of 1°C for air temperature values, and 2.2°C for surface temperature values. Therefore, the use of vegetation in construction can be considered a technique capable of maintaining the most pleasant indoor conditions, not only in hot climates, reducing the incidence of direct solar radiation, but also in the winter, due to thermal insulation properties that prevent the rapid loss of heat, which occurs in cells lacking vegetation. The obtained results show that the initial hypotheses were proven, thus confirming that the application of vegetation on facades and roofs contributes to the improvement of thermal performance, favoring internal thermal conditions during periods of higher or lower external temperatures.

El presente proyecto propuso un método experimental de medición de temperaturas internas con el fin de estudiar, comparar y entender la respuesta térmica frente al frío y al calor de cuatro células de ensayo denominadas Control (Sin vegetación) y tres células de ensayo con diferentes combinaciones de vegetación (cubiertas y fachadas) instaladas en una región de clima tropical. En ellas fueron medidas las temperaturas superficiales internas (TSI) y temperaturas del Bulbo Seco (TBS) mediante equipos específicos, un data logger, conectado a dos multiplicadores. Los datos fueron recogidos por un año y dentro de ese periodo fueron seleccionados los días críticos a estudiar. Varios datos climatológicos fueron considerados para abordar la influencia de las oscilaciones del tiempo meteorológico (episodios climáticos) en el ambiente interno construido, para lo cual fueron aplicados fundamentos de la Climatología Dinámica frente al comportamiento térmico de las células de ensayo. Los datos de las principales variables climáticas (radiación solar, humedad relativa y precipitación) fueron registradas en la Estación Meteorológica del CRHEA. Los resultados revelan que la célula de ensayo con vegetación en cubierta y fachadas, presenta más resistencia a las variaciones de temperaturas diarias, es decir, mejor comportamiento térmico, ya que muestra las menores amplitudes térmicas, los mayores retrasos térmicos, las menores temperaturas en días de calor extremo y las mayores en días de frío. Durante el día crítico de calor, las mayores diferencias entre las temperaturas máximas internas del aire, se presentan entre la célula construida con materiales convenciones y la célula que posee fachadas verdes y cubierta vegetal, de 2ºC y en torno a 3ºC en el caso de las temperaturas superficiales. Para el día crítico de frío, la diferencia entre ellas es de 1ºC para los valores de temperatura del aire, y de 2.2ºC para valores de temperaturas superficiales. Así, uso de vegetación en los edificios puede ser considerado una técnica capaz de mantener las condiciones internas más placenteras no solo en épocas calurosas, reduciendo la incidencia de la radiación solar directa, sino también en invierno, debido a su propiedad de aislante térmico que impide las rápidas pérdidas de calor, como ocurre en la célula sin vegetación. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que las hipótesis planteadas fueron alcanzadas, comprobando así, que el uso de vegetación combinado en fachadas y cubiertas contribuye a la mejora del comportamiento térmico, favoreciendo las condiciones térmicas internas en periodos de mayor o menor temperatura externa. / The present research proposed an experimental method for measuring internal temperatures of buildings, in order to study, compare, and understand the thermal response of four test cells against cold and heat, determined: control (without vegetation) and three test cells with different combinations of vegetation (on roofs and/or facades); installed in a tropical climate region. Internal surface temperatures (IST) and dry bulb temperatures (DBT) were measured using appropriate equipment, consisting of a data logger connected to two multipliers. Data were collected for one year and, during that period, the critical days that would be assessed were selected. Climatic data were considered in order to evaluate the influence of weather oscillations (climatic events) on the internal built environment, for which the principles of Dynamic Climatology were applied to understand the thermal behaviour of the test cells. The data obtained from the primary climatic variables (solar radiation, relative humidity, and precipitation) were recorded at the CRHEA. The results showed that the test cell with a green roof and green facades displayed higher resistance to changes in daily temperature, i.e., better thermal behavior, since it faced lower temperature intervals, higher thermal delays, lower temperatures on days of extreme heat, and higher temperatures on cold days. With respect to the critical heat day, the main differences between maximum internal air temperatures occurred between the cell constructed with conventional material and the cell that was built with green facades and a green roof, of 2°C in relation to the internal air temperature, and approximately 3°C with respect to surface temperatures. Regarding the critical cold day, the difference between test cells was of 1°C for air temperature values, and 2.2°C for surface temperature values. Therefore, the use of vegetation in construction can be considered a technique capable of maintaining the most pleasant indoor conditions, not only in hot climates, reducing the incidence of direct solar radiation, but also in the winter, due to thermal insulation properties that prevent the rapid loss of heat, which occurs in cells lacking vegetation. The obtained results show that the initial hypotheses were proven, thus confirming that the application of vegetation on facades and roofs contributes to the improvement of thermal performance, favoring internal thermal conditions during periods of higher or lower external temperatures.

[EN] Composite steel-concrete beams embedded in the slab (slim-floor) are being increasingly used worldwide in new residential industrial and commercial building projects, as well as in unique infrastructures. However, the current standard design codes applicable in Europe, present several shortcomings. One of the most significant limitations is related to the calculation under fire exposure, where there is a lack of clear design guidance. In addition, many high-performance steels are beginning to be commercialized internationally. The use of these steels, in combination with the use of lightweight concrete with lower thermal conductivity, may significantly increase the fire resistance of this type of beams without the need of using an external protection, hence reducing the carbon footprint at the same time. This thesis suggests the use of a particular section typology (HEB + welded bottom plate) that improves the safety of the current composite beam systems, allowing for different types of steels to be arranged in the section. Plain carbon steels (S275 or S355) can be used for the main profile, while the high-performance steels (HSS or SS) would be employed only on the lower part of the beam. This will allow to balance out the problem of loss of resistance that these beams present when exposed to elevated temperatures, while reducing their cost. To this aim, a first experimental campaign is developed through eight tests, where the distribution of temperatures is analyzed in detail, as the composite beams are being subjected to the action of fire. Subsequently, an innovative solution, originated during the study of the results of this first group of experiments, is produced. This innovation is based on the insertion of an insulating material in the gap generated between the steel profile and the bottom plate (patent P201930438). To prove its novelty, a second and more reduced experimental campaign was developed. It can be concluded that some of the composite beams configured in this thesis are more sustainable, innovative, and provide competitive solutions for residential, industrial or commercial buildings. The use of new materials in embedded steel profiles is proposed in this thesis, as an alternative to the use of classical fire protection solutions (intumescent coatings or sprayed mortars), providing a solution with a better external finish and without the need for maintenance during its service life, which results in the reduction of the associated environmental impact. / [ES] Las vigas mixtas de acero y hormigón embebidas en el forjado, slim-floor, están siendo cada vez más utilizadas a nivel internacional en las nuevas propuestas de edificación tanto residencial, industrial o comercial, así como en infraestructuras singulares. Sin embargo, los códigos de diseño actuales aplicables en Europa, presentan algunas carencias. Una de las más importantes es respecto a su diseño para resistencia al fuego, para el que no existe una guía clara. Por otra parte, algunos aceros especiales, como los aceros inoxidables (SS) o de alta resistencia (HSS), están empezando a comercializarse a nivel internacional. El empleo de estos aceros, en combinación con la utilización de hormigones ligeros de menor difusividad térmica, puede llegar a incrementar significativamente la resistencia frente al fuego de este tipo de vigas sin necesidad de utilizar una protección externa, reduciendo así, a la vez, la huella de carbono. En esta tesis se sugiere la utilización de una tipología particular de sección (HEB + chapa inferior soldada) que mejora la seguridad de los sistemas de viga mixta actuales, permitiendo disponer diferentes tipos de aceros en la sección. Pueden utilizarse aceros normales (S275 o S355) en el perfil principal, mientras que los aceros de altas prestaciones se dispondrían preferentemente en la parte inferior de la sección. Esto permitiría contrarrestar los problemas de pérdida de resistencia frente a altas temperaturas que presentan estas vigas, reduciendo a la vez su coste. Para ello, se desarrolla una campaña de experimentos con ocho ensayos, donde se analiza en detalle la distribución de temperaturas cuando se somete a las vigas mixtas a la acción del fuego. Posteriormente, se presenta una solución innovadora originada durante el estudio de los resultados de los primeros experimentos, que consiste en la interposición de un material de aislamiento térmico en el hueco generado entre el perfil de acero y la chapa inferior (patente P201930438). Para demostrar su novedad, se desarrolla una segunda campaña de ensayos, más reducida. Se puede concluir que las vigas mixtas que se plantean en la presente tesis son soluciones sostenibles, innovadoras y competitivas para edificación residencial, industrial o comercial. El uso de perfiles de acero embebidos propuesto en esta tesis se plantea como una alternativa frente al empleo de soluciones clásicas de protección pasiva (pinturas intumescentes o morteros de proyección), proporcionando una solución con un mejor acabado externo y sin necesidad de mantenimiento durante su vida en servicio, lo cual redunda en la reducción del impacto ambiental asociado. / [CAT] Les bigues mixtes acer-formigó embegudes en el forjat, slim-floor, són cada vegada més utilitzades a nivell internacional en les noves propostes d'edificació tant residencial, industrial, comercial, com d'infraestructures singulars. No obstant això, els codis de disseny actuals aplicables a Europa, presenten diverses manques. Una de les més importants és respecte al dimensionament enfront el foc, on no existeix una guia de disseny clara D'altra banda, la utilització d'acers especials, com els acers inoxidables (SS) o d'alta resistència (HSS) estan començant a comercialitzar-se a nivell internacional. L'ús d'aquests acers en combinació amb la utilització de formigons lleugers de menor conductivitat, pot arribar a incrementar significativament la resistència al foc d'aquest tipus de bigues sense la necessitat d'utilitzar protecció externa, reduint alhora la petjada de carboni. En aquesta tesi es proposa la utilització d'una tipologia de secció mixta (HEB + xapa inferior soldada) que millora la seguretat dels sistemes actuals, permetent disposar diferents tipus d'acers en la secció, els acers comuns (S275 o S355) en el perfil principal i els acers especials només en la part inferior. Això permetria contrarestar els problemes de pèrdua de resistència enfront d'altes temperatures que presenten aquestes bigues reduint alhora el seu cost. Per a això es desenvolupa una campanya experimental amb huit assajos on s'analitza detalladament la distribució de temperatures sota l'acció del foc. Posteriorment, es presenta una solució innovadora originada durant l'estudi dels resultats de la primera campanya experimental i que consisteix en la interposició d'un material protector en el buit generat entre el perfil i la xapa d'acer (patent P201930438). Per a demostrar la seua novetat, es desenvolupa una segona campanya experimental més reduïda. Es pot concloure que, les bigues mixtes que es plantegen en el present projecte són solucions sostenibles, innovadores i competitives per a edificació residencial, industrial o comercial. L'ús de perfils d'acer embeguts proposat en aquesta tesi es planteja com una alternativa enfront de l'ús de solucions clàssiques (pintures intumescents o morters de projecció), proporcionant una solució amb un millor acabat extern i sense necessitat de manteniment durant la seua vida en servei, la qual cosa redunda en la reducció de l'impacte ambiental associat. / Serra Mercé, E. (2021). Análisis experimental del comportamiento frente a altas temperaturas de vigas planas mixtas de acero-hormigón con materiales avanzados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/176062

Tesis por compendio / [ES] El uso masivo de plásticos y su impacto medioambiental, así como la necesidad de mejorar la conservación de los alimentos, hace necesario el desarrollo de alternativas biodegradables para el envasado activo de alimentos. La presente Tesis Doctoral, se ha centrado en el desarrollo de películas activas, basados en polímeros biodegradables con propiedades complementarias, con el fin de obtener materiales con propiedades mecánicas y de barrera adecuadas para cumplir con los requisitos del envasado alimentario. Para ello, se consideraron el poli (vinil alcohol) (PVA) y el poli (ácido láctico) PLA. Asimismo, el carvacrol y los ácidos ferúlico y cinámico fueron elegidos como compuestos activos naturales. Se estudió la encapsulación del carvacrol en liposomas de diferentes tipos de lecitina para mejorar su retención durante la etapa de formación del film. La lecitina de soja enriquecida en fosfatidilcolina fue la más eficaz para mantener la estabilidad de la emulsión de carvacrol, resultando en films con mayor retención. La incorporación de carvacrol (encapsulado o no), modificó ligeramente la microestructura y las propiedades físicas de los films, así como la cristalinidad y el comportamiento térmico del polímero. El PVA totalmente hidrolizado proporcionó films con un mejor desempeño mecánico y capacidad de barrera al oxígeno, pero con menor retención de carvacrol. Por el contrario, el PVA parcialmente hidrolizado dio lugar a films más homogéneos, con mayor contenido de carvacrol. Mientras que los grupos acetilos protegieron al polímero de la termodegradación, permitiendo la obtención de films mediante las técnicas habituales del procesado industrial. Por lo tanto, el PVA parcialmente hidrolizado tiene un gran potencial para la producción de films activos, con más posibilidades de procesamiento que el PVA totalmente hidrolizado. Se incorporaron también ácido cinámico y ferúlico, con menor impacto sensorial que el del carvacrol, al PVA parcial y totalmente hidrolizado, mediante casting de las soluciones acuosas con glicerol para mejorar la solubilidad de los ácidos. Los films de PVA plastificados con glicerol mostraron una menor capacidad de barrera que los no plastificados. La incorporación del ácido ferúlico promovió mayores cambios en las propiedades de los films que el ácido cinámico, debido a un efecto de reticulación, que promovió la cristalinidad, la rigidez y la capacidad de barrera del material. También se obtuvieron películas plastificadas a base de PVA parcialmente hidrolizado con ácidos fenólicos, mediante mezclado en fundido y moldeo por compresión. Los films termoprocesados fueron menos extensibles y resistentes a la rotura y más permeables al oxígeno y al vapor de agua. Estudios in vitro demostraron que los films con ácidos fenólicos obtenidos por casting o termoprocesado presentaron actividad antioxidante y antimicrobiana, especialmente con ácido ferúlico. Con el objetivo de cumplir los requisitos de envasado de alimentos, se obtuvieron films tricapa por termocompresión, compuestos por una capa central de PVA, cargada con compuestos activos (carvacrol o ácido ferúlico), y dos capas externas de PLA. La termocompresión fue eficaz para la adhesión interlaminar. Las multicapas mostraron un rendimiento mecánico próximo al de los films de PLA y una elevada capacidad de barrera al oxígeno y al vapor de agua. Todos los laminados con compuestos activos incorporados a la capa de PVA fueron eficaces para controlar el crecimiento microbiano en filetes de carne de vacuno envasada. Por tanto, el laminado de films de PVA y PLA parcialmente hidrolizado representa una estrategia adecuada para obtener materiales de envasado con propiedades funcionales más próximas a las de algunos plásticos convencionales utilizados en el envasado alimentario. Asimismo, estos materiales con carvacrol o ácido ferúlico incorporados podrían utilizarse para el envasado de alimentos altamente susceptibles a procesos oxidativos o de degradación microbiológica para alargar su vida útil. / [CA] L'ús massiu de plàstics i el seu impacte mediambiental, així com la necessitat de millorar la conservació dels aliments, fa necessari el desenvolupament d'alternatives biodegradables per a l'envasament actiu d'aliments. La present Tesi Doctoral, s'ha centrat en el desenvolupament de pel·lícules actives, basats en polímers biodegradables amb propietats complementàries, amb la finalitat d'obtindre materials amb propietats mecàniques i de barrera adequades per a complir amb els requisits de l'envasament alimentari. Per a això, es van considerar el poli (vinil alcohol) (PVA) i el poli (àcid làctic) PLA. Així mateix, es van triar el carvacrol i els àcids ferúlic i cinàmic, com a compostos actius. Es va estudiar l'encapsulació del carvacrol en liposomes de diferents tipus de lecitina per a millorar la seua retenció durant l'etapa de formació del film. La lecitina de soja enriquida en fosfatidilcolina va ser la més eficaç per a mantindre l'estabilitat de l'emulsió de carvacrol, resultant en films amb major retenció. La incorporació de carvacrol (encapsulat o no), va modificar lleugerament la microestructura i les propietats físiques dels films, així com la cristalinitat i el comportament tèrmic del polímer. El PVA totalment hidrolitzat va proporcionar films amb un millor exercisc mecànic i capacitat de barrera a l'oxigen, però amb menor retenció de carvacrol. Per contra, el PVA parcialment hidrolitzat va donar lloc a films més homogenis, amb major contingut de carvacrol. Mentre que els grups acetils van protegir el polímer de la termodegradació, permetent l'obtenció de films mitjançant les tècniques habituals del processament industrial. Per tant, el PVA parcialment hidrolitzat té un gran potencial per a la producció de films actius, amb una més àmplia gamma de possibilitats de processament que el PVA totalment hidrolitzat. Es van incorporar també àcid cinàmic i ferúlic, amb menor impacte sensorial que el del carvacrol, al PVA parcial i totalment hidrolitzat, mitjançant càsting de les solucions aquoses amb glicerol per a millorar la solubilitat dels àcids. Els films de PVA plastificats amb glicerol van mostrar una menor capacitat de barrera que els no plastificats. La incorporació de l'àcid ferúlic va promoure majors canvis en les propietats dels films que l'àcid cinàmic, a causa d'un efecte de reticulació, que va promoure la cristalinitad, la rigidesa i la capacitat de barrera del material. També es van obtindre pel·lícules plastificades a base de PVA parcialment hidrolitzat amb àcids fenòlics, mitjançant barrejat en fos i emotlament per compressió. Els films termoprocessats van ser menys extensibles i resistents al trencament i més permeables a l'oxigen i al vapor d'aigua. Estudis in vitro van demostrar que els films amb àcids fenòlics obtinguts per càsting o termoprocessat van presentar activitat antioxidant i antimicrobiana, especialment amb àcid ferúlic. Amb l'objectiu de complir els requisits d'envasament d'aliments, es van obtindre films tricapa per termocompressió, compostos per una capa central de *PVA, carregada amb compostos actius (carvacrol o àcid ferúlic), i dues capes externes de PLA. La termocompressió va ser eficaç per a l'adhesió interlaminar. Les multicapes van mostrar un rendiment mecànic pròxim al dels films de PLA i una elevada capacitat de barrera a l'oxigen i al vapor d'aigua. Tots els laminatges amb compostos actius incorporats a la capa de PVA van ser eficaces per a controlar el creixement microbià en filets de carn de boví envasada. Per tant, el laminatge de films de PVA i PLA parcialment hidrolitzat representa una estratègia adequada per a obtindre materials d'envasament amb propietats funcionals més pròximes a les d'alguns plàstics sintètics utilitzats en l'envasament alimentari. Així mateix, aquests materials amb carvacrol o àcid ferúlic incorporats podrien utilitzar-se per a l'envasament d'aliments altament susceptibles a processos oxidatius o de degradació microbiològica per a allargar la seua vida útil. / [EN] The massive use of synthetic plastics and their environmental impact, as well as the need of improving food preservation, makes necessary the development of biodegradable alternatives for food active packaging. The use of active compounds from natural origin to obtain this kind of materials is a new trend based of the consumer demand for safer and healthier products. The present Doctoral Thesis, has been focused on the development of active packaging films, based on biodegradable polymers with complementary properties, in order to obtain materials with adequate mechanical and barrier properties to meet food packaging requirements. To this end, poly (vinyl alcohol) (PVA) and poly (lactic acid) (PLA) were considered. Likewise, carvacrol and ferulic and cinnamic acid, were chosen as active natural compounds. The liposomal encapsulation of carvacrol, using different kinds of lecithin was evaluated in order to improve the carvacrol retention in the polymer matrix during the film formation step. Soy lecithin enriched in phosphatidylcholine was the most effective at maintaining the stability of the carvacrol emulsion, leading to its highest retention in the PVA films. Incorporation of carvacrol (lecithin encapsulated or not) slightly modified the film microstructure and physical properties and polymer crystallinity and thermal behaviour. The fully hydrolysed PVA provided films with a better mechanical performance and oxygen barrier capacity, but with less carvacrol retention. In contrast, partially hydrolysed PVA gave rise to more homogenous films with a higher carvacrol content. Acetyl groups protect the polymer for thermodegradation, allowing the film production using the common industrial thermoplastic processing techniques. Therefore, partially hydrolysed PVA has a great potential for the production of active films, with a wider range of processing possibilities than fully hydrolysed PVA. Cinnamic and ferulic acids, with lower potential sensory impact than of carvacrol, were also incorporated into partially and fully hydrolysed PVA by casting of aqueous solutions containing glycerol to improve the acid solubility. Glycerol plasticized PVA films exhibited poorer barrier capacity than those non-plasticized. The incorporation of ferulic acid promoted greater changes in the film properties than cinnamic acid, due to a crosslinking effect, which promoted crystallinity, stiffness and barrier capacity of the material. Glycerol plasticized films based on partially hydrolysed PVA with phenolic acids were also obtained by melt blending and compression moulding. Termoprocessed films were less stretchable and resistant to break and more permeable to oxygen and water vapor. In vitro studies demonstrated that cast and termoprocessed films containing phenolic acids exhibited antioxidant and antimicrobial activity, especially with ferulic acid. Three-layer films composed of a central layer of PVA loaded with active compounds (carvacrol lecithin encapsulated or not, or ferulic acid) and two external PLA layers were obtained by thermo-compression, aimed to meet food packaging requirements. Thermocompression was effective for the interlaminar adhesion. Multilayers exhibited mechanical performance close to the PLA sheets and high oxygen and water vapour barrier capacity. All laminates with active compounds incorporated into the PVA sheet were effective at controlling microbial growth in packaged beef meet. Therefore, lamination of partially hydrolysed PVA and PLA films represents a successful strategy to obtain packaging materials with functional properties closer to those of some conventional plastics commonly used in food packaging. Likewise, these materials incorporating carvacrol or ferulic acid could be used for packaging of foods highly susceptible to oxidative or microbiological degradative process to extend their shelf life. / The authors acknowledge the financial support of the Agencia Estatal de Investigacion, Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) of Spain through the projects AGL2016-76699-R and PID2019-105207RB-100. Author Johana Andrade thanks the Departamento de Nariño-Colombia y la Fundación CEIBA for the doctoral grant. The authors also thank the services rendered by the Electron Microscopy Service of the UPV. / Andrade Chapal, JC. (2021). Biodegradable materials based on poly(vinyl alcohol) (PVA) and poly (lactic acid) (PLA) with antioxidant and antimicrobial activity for food packaging applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/175566 / Compendio