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Uso de derivados de colofonia como aditivos sostenibles en biopolímeros de almidón termoplástico (TPS)

Aldas Carrasco, Miguel Fernando 02 September 2021 (has links)
[ES] La Tesis Doctoral investigó el uso de la resina de pino (colofonia o gum rosin, GR) y sus derivados modificados químicamente, como aditivos sostenibles de biopolímeros basados en almidón termoplástico. El trabajo se dividió en seis secciones de investigación. Dos trabajos previos y cuatro trabajos medulares, cada uno de los cuales constituyeron los objetivos específicos de la investigación. Los trabajos previos permitieron determinar que la resina de pino y derivados pueden ser utilizados tanto en matrices poliméricas sintéticas (policloruro de vinilo, PVC), como en matrices poliméricas biodegradables (una mezcla de poliácido láctico y poli(butilén adipato co-tereftalato - PLA/PBAT). En el caso del PVC, se estudió el efecto de un derivado de colofonia, el trietilén glicol de colofonia (TEGR), como aditivo natural para incrementar la viscosidad en plastisoles basados en PVC. En el caso de estudio con una matriz biodegradable, se usó colofonia sin modificar (GR), como agente de control de tamaño de dominios de PBAT para aumentar la tenacidad de formulaciones basadas en una mezcla de PLA/PBAT. Luego, se estudió el uso de la resina de pino y derivados como aditivos de biopolímeros basados en almidón termoplástico (TPS) y el efecto de las resinas en las diferentes formulaciones de estos materiales. En primera instancia se estudiaron y establecieron las condiciones de procesamiento para obtener un almidón totalmente plastificado (almidón termoplástico - TPS) utilizando mezclas de almidón de maíz plastificado con glicerol y agua; procesadas a diferentes perfiles de temperatura de extrusión. En una siguiente instancia, se estudiaron mezclas de TPS con cinco derivados de resina de colofonia: colofonia sin modificar (GR), colofonia deshidrogenada (RD), colofonia modificada con anhidrido maleico (CM) y dos ésteres de colofonia, un pentaeritritol éster (LF) y un éster de glicerol grado alimenticio (UG). A continuación, se estudió el comportamiento de un material de interés comercial al ser aditivado con derivados de la resina de pino. Para ello, se usó colofonia sin modificar (GR) y dos ésteres de pentaeritritol de colofonia (LF, y UT). La matriz de estudio fue un biopolímero del tipo Mater-Bi (Mater-Bi® NF 866 (Mater-Bi), una mezcla comercial basada en almidón termoplástico (TPS), un poliéster alifático-aromático (polibutilén adipato co-tereftalato) (PBAT) y poly-(ε)-caprolactona (PCL)). Finalmente, se estudiaron los materiales formulados con el material de interés comercial (Mater-Bi) y las resinas y derivados seleccionados (GR, LF y UT) desde un punto de vista microscópico, para determinar a profundidad las interacciones de los componentes del Mater-Bi con cada una de las resinas. Los resultados obtenidos se muestran favorables y prometedores pues demuestran que las resinas de pino y sus derivados son una alternativa viable para ser usados como aditivos naturales en una diversidad de materiales, tanto sintéticos como biobasados y biodegradables. Además, las resinas de pino y colofonia son materiales sostenibles que proviene de fuentes 100% naturales y renovables, por lo que su uso supone una disminución del impacto en el medio ambiente. / [CA] La Tesi Doctoral va investigar l'ús de la resina de pi (colofònia o gum rosin, GR) i els seus derivats modificats químicament, com a additius sostenibles de biopolímers basats en midó termoplàstic. El treball es va dividir en sis seccions d'investigació. Dos treballs previs i quatre treballs medul·lars, cadascun dels quals van constituir els objectius específics de la investigació. Els treballs previs van permetre determinar que la resina de pi i derivats poden ser utilitzats tant en matrius polimèriques sintètiques (policlorur de vinil, PVC), com en matrius polimèriques biodegradables (una mescla de poliácido làctic i poli(butilén adipat co-tereftalato - PLA/PBAT). En el cas del PVC, es va estudiar l'efecte d'un derivat de colofònia, el trietilén glicol de colofònia (TEGR), com a additiu natural per a incrementar la viscositat en plastisoles basats en PVC. En el cas d'estudi amb una matriu biodegradable, es va usar colofònia sense modificar (GR), com a agent de control de grandària de dominis de PBAT per a augmentar la tenacitat de formulacions basades en una mescla de PLA/PBAT. Després, es va estudiar l'ús de la resina de pi i derivats com a additius de biopolímers basats en midó termoplàstic (TPS) i l'efecte de les resines en les diferents formulacions d'aquests materials. En primera instància es van estudiar i van establir les condicions de processament per a obtindre un midó totalment plastificat (midó termoplàstic - TPS) utilitzant mescles de midó de dacsa plastificada amb glicerol i aigua; processades a diferents perfils de temperatura d'extrusió. En una següent instància, es van estudiar mescles de TPS amb cinc derivats de resina de colofònia: colofònia sense modificar (GR), colofònia deshidrogenada (RD), colofònia modificada amb anhidrido maleic (CM) i dos èsters de colofònia, un pentaeritritol èster (LF) i un èster de glicerol grau alimentós (UG). A continuació, es va estudiar el comportament d'un materials d'interés comercial en ser aditivado amb derivats de la resina de pi. Per a això, es va usar colofònia sense modificar (GR) i dos èsters de pentaeritritol de colofònia (LF, i UT). La matriu d'estudi va ser un biopolímer del tipus Mater-Bi (Mater-Bi® NF 866 (Mater-Bi), una mescla comercial basada en midó termoplàstic (TPS), un polièster alifàtic-aromàtic (polibutilén adipat co-tereftalato) (PBAT) i poly-(ε)-caprolactona (PCL)). Finalment, es van estudiar els materials formulats d'interés comercial (Mater-Bi) i les resines i derivats seleccionats (GR, LF i UT) des d'un punt de vista microscòpic, per a determinar a profunditat les interaccions dels components del Mater-Bi amb cadascuna de les resines. Els resultats obtinguts es mostren favorables i prometedors perquè demostren que les resines de pi i els seus derivats són una alternativa viable per a ser usats com a additius naturals en una diversitat de materials, tant sintètics com biobasados i biodegradables. A més, les resines de pi i colofònia són materials sostenibles que prové de fonts 100% naturals i renovables, per la qual cosa el seu ús suposa una disminució de l'impacte en el medi ambient. / [EN] The Doctoral Thesis investigated the use of pine resin (colophony or gum rosin, GR) and its chemically modified derivatives, as sustainable additives for biopolymers based on thermoplastic starch (TPS). The work was divided into six research sections. Two previous studies and four core studies, each of which constituted the specific objectives of the research. Previous studies made it possible to determine that gum rosin and derivatives can be used both in synthetic polymeric matrices (polyvinyl chloride, PVC) and in biodegradable polymeric matrices (a blend of polyacid lactic acid and poly (butylene adipate co-terephthalate - PLA/PBAT). In the case of PVC, the effect of a rosin derivative, triethylene glycol ester of gum rosin (TEGR), was studied as a natural additive to increase the viscosity in PVC-based plastisols. In the case of a study with a biodegradable matrix, unmodified rosin (GR) was used as a PBAT domain size control agent to increase the toughness of formulations based on a PLA/PBAT blend. Then, the use of gum rosin and derivatives as additives of biopolymers based on thermoplastic starch (TPS) and the effect of the resins in the different formulations of these materials were studied. In the first instance, the processing conditions were studied to obtain a fully plasticized starch (thermoplastic starch - TPS) using mixtures of plasticized corn starch with glycerol and water; processed at different extrusion temperature profiles. In the next instance, blends of TPS with five rosin derivatives were studied: unmodified rosin (GR), dehydrogenated rosin (RD), maleic anhydride-modified rosin (CM) and two rosin esters, a pentaerythritol ester (LF), and a food-grade glycerol ester of gum rosin (UG). Next, the behavior of a commercial interest material when added with derivatives of gum rosin was studied. Unmodified gum rosin (GR) and two pentaerythritol esters of gum rosin (LF and UT) were used. The studied matrix was a Mater-Bi type biopolymer (Mater-Bi® NF 866 (Mater-Bi), a commercial blend based on thermoplastic starch (TPS), an aliphatic-aromatic polyester (polybutylene adipate co-terephthalate) (PBAT ) and poly-(ε)-caprolactone (PCL)). Finally, the formulated materials were studied from a microscopic point of view, to determine in-depth the interactions of the components of Mater-Bi with each of the gum rosin and derivatives resins. The results obtained are favorable and promising as they show that gum rosin and its derivatives are a viable alternative to be used as natural additives in a variety of materials, both synthetic and biobased and biodegradable. In addition, gum rosin and derivatives resins are sustainable materials that come from 100% natural and renewable sources, so their use reduces their impact on the environment. / Agradezco a la Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) por el apoyo económico en parte de mis estudios doctorales. / Aldas Carrasco, MF. (2021). Uso de derivados de colofonia como aditivos sostenibles en biopolímeros de almidón termoplástico (TPS) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/171770 / TESIS
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Studium průniku vybraných degradačních produktů syntetických polymerů do životního prostředí / Study of the selected synthetic polymer degradation products penetration into enviromental compartments

Tobiášová, Tereza January 2008 (has links)
The subject of this thesis is the study of the degradation of polyurethanes in the weather conditions on the waste dumps and observation of the penetration of the potential degradation products into the environment.
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Řízení kvality procesů zpracování biologicky rozložitelných odpadů / Quality control of biodegradable waste process

Krbalová, Maria January 2012 (has links)
The waste production and especially biodegradable waste is following mankind since the beginning of his existence. This thesis deals with a description and dividing of current available waste process technologies, including description of their advantages and disadvantages. The work is also focused on the more detailed description of the composting technology, its control and opportunities to influence on resulting parameters of compost product. The information about technical description of workplace equipments, including industrial and technological processes was provided by the company VIA ALTA from their compost plant in Blansko.
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Výroba obnovitelné energie z odpadů / Waste-based renewable energy production

Strapko, Tibor January 2013 (has links)
Following diploma thesis deals with waste-based renewable energy production. Waste is a very heterogeneous mixture consisting of various materials with different origin. This can be either fossil or biogenic. The very substances with biogenic origin are considered renewable energy source with financial support from state. Therefore is nowadays tendency to develop a method, which can determine the biogenic waste ratio. The method, aside possible cheapest price and simplicity, should be also reliable and easy reproducible due to its usage. At the beginning, thesis focuses on the waste-to-energy facilities. Important part deals with legislative side of this topic. The reasons, why Czech Republic is behind with thermal waste treating are stated as well as Czech Republic’s obligations to European Union in the field of biodegradable municipal solid waste. Main part of thesis deals with different methods to determine biogenic waste ratio in municipal solid waste. Step by step are introduces 4 known methods, where especially sorting, balance and 14C methods are described closely. By each method are stated its major benefits and handicaps in case of using. Finally, the computational model, which is based upon balance methods equations, is introduced following with feasibility study of balance method for local conditions. The very end of the thesis brings comparison of each method results, general summary, where are results of this thesis stated and possible trends for future in this area of expertise, as well.
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Využití separačních technik na bázi plynové a kapalinové chromatografie s různým typem detektorů pro stanovení biologicky aktivních látek a vybraných xenobiotik / The Application of Separation Techniques Based on Gas and Liquid Chromatography with Different Types of Detectors for the Determination of Biologically Active Compounds and Selected Xenobiotics

Mravcová, Ludmila January 2011 (has links)
This work deals with the using and application of separation techniques for analysis of polymers degradation and polycyclic aromatic hydrocarbons. Thereby this work is separated to two special parts. In the first part, the degradation properties of synthetic biopolymers based on lactic acid, gylcolic acid and poly(ethyleneglycol) PLGA-PEG-PLGA and ITA-PLGA-PEG-PLGA-ITA (modified by itaconic acid) were studied. These copolymers (firstly their thermosensitive hydrogels) should be used for therapy of fractures in orthopedy (as adhesives). Therefore, the sol-gel and gel-sol phase diagrams were determinated for selected samples of copolymers. The samples forming gel at 37 C was used for other study. Polymer samples were depredated in phosphate buffer at 37°C. The degradation process of physical hydrogels was described by the decrease of molecular weight and the increase of concentration lactic acid and glycolic acid in phosphate buffer. The obtained results confirmed that the degradation of polymer modified by itaconic acid is faster process than no modified polymer and polymers with lower ratio PLGA/PEG degrade also faster than lower ration PLGA/PEG. The influence of pH it was also tested. The rate of degradation of polymers was follow pH 4,0
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Analýza možností nakládání s komunálními odpady v rámci mikroregionu / Analysis of Municipal Solid Waste Treatment Possibilities in Microregion

Ucekaj, Vladimír January 2010 (has links)
n accordance with Council Directive 1999/31/EC implemented by Regulation number 294/2005 Sb., Czech Republic has agreed to reduce landfilling of biodegradable material contained in mixed municipal waste (BDMW) by 50 % in comparison with 1995 starting January 1, 2013. This causes several problems to municipalities as the issue of mixed municipal waste (MMW) treatment is not handled at any level of state administration. PhD thesis tackles the question which level of state administration - national, regional, or microregional or municipal - should be responsible for waste treatment and whether it is economical and efficient, or not.
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Modelo de proceso de producción mediante el uso de Herramientas Lean Manufacturing para aumentar la productividad de una fábrica de bolsas plásticas biodegradables / En el Perú, la industria del plástico abarca un 4 % del PBI nacional y produce más de 52 000 empleos. En la actulidad, la productividad de una empresa es un referente de su competitividad en el sector. El sector de plásticos, el cúal esta siendo golpeado por regulaciones gubernamentales, necesita cambios rápidos en materia prima y procesos productivos, en donde la productividad y calidad del producto puede ser un diferenciador trascendente para su adaptación al nuevo mercado eco amigable. Ante la problemática de productividad en la mayoría de los sectores económicos, se ha trabajado en desarrollar metodologías y herramientas que permitan solucionar este problema. La importancia radica en que las empresas deben trabajar eficientemente en sus procesos así como, análogamente, aumentar su disponibilidad y mejorar el desempeño del trabajo para aumentar la productividad de la empresa. Por lo tanto, se propone establecer un modelo para la administración de la producción en base a la metodología de Manufactura Esbelta hacienda uso de sus diversas herramientas, como SMED y 5’s. Para validar la efectividad de nuestro modelo propuesto, se realizará la simulación en el programa Arena Simulation e Input Analyzer, lo cual representa una oportunidad de mejora factible en la actualidad. Esto nos permitirá aumentar la productividad a un 61% y la calidad de los productos, obteniendo un aumento en la utilidad neta de 25 mil soles. Por lo cual, sirve como una guía inicial para las empresas que buscan aumentar la productividad de sus procesos

Rodriguez Flores, Bryan Fabricio, Cabello Minaya, Demy Lucero 11 December 2020 (has links)
En el Perú, la industria del plástico abarca un 4 % del PBI nacional y produce más de 52 000 empleos. En la actulidad, la productividad de una empresa es un referente de su competitividad en el sector. El sector de plásticos, el cúal esta siendo golpeado por regulaciones gubernamentales, necesita cambios rápidos en materia prima y procesos productivos, en donde la productividad y calidad del producto puede ser un diferenciador trascendente para su adaptación al nuevo mercado eco amigable. Ante la problemática de productividad en la mayoría de los sectores económicos, se ha trabajado en desarrollar metodologías y herramientas que permitan solucionar este problema. La importancia radica en que las empresas deben trabajar eficientemente en sus procesos así como, análogamente, aumentar su disponibilidad y mejorar el desempeño del trabajo para aumentar la productividad de la empresa. Por lo tanto, se propone establecer un modelo para la administración de la producción en base a la metodología de Manufactura Esbelta hacienda uso de sus diversas herramientas, como SMED y 5’s. Para validar la efectividad de nuestro modelo propuesto, se realizará la simulación en el programa Arena Simulation e Input Analyzer, lo cual representa una oportunidad de mejora factible en la actualidad. Esto nos permitirá aumentar la productividad a un 61% y la calidad de los productos, obteniendo un aumento en la utilidad neta de 25 mil soles. Por lo cual, sirve como una guía inicial para las empresas que buscan aumentar la productividad de sus procesos. / In Peru, the plastics industry accounts for 4% of the national GDP and produces more than 52,000 jobs. Currently, the productivity of a company is a benchmark of its competitiveness in the sector. The plastics sector, which is being hit by government regulations, needs rapid changes in raw materials and production processes, where productivity and product quality can be a transcendent differentiator for its adaptation to the new eco-friendly market. Faced with the productivity problem in most economic sectors, work has been done to develop methodologies and tools to solve this problem. The importance lies in the fact that companies must work efficiently in their processes as well as, similarly, increase their availability and improve work performance to increase the productivity of the company. Therefore, it is proposed to establish a model for production management based on the Lean Manufacturing methodology using its various tools, such as SMED and 5's. To validate the effectiveness of our proposed model, the simulation will be carried out using the Arena Simulation and Input Analyzer program, which represents an opportunity for improvement that is currently feasible. This will allow us to increase productivity to 61% and the quality of the products, obtaining an increase in net income of 25 thousand soles. Therefore, it serves as an initial guide for companies seeking to increase the productivity of their processes. / Trabajo de investigación
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Proyecto BioBakery. Barras saludables de sabor maní y almendras con insumos 100% naturales / BioBakery Project. Healthy bars with 100% natural ingredients

Arotuma Chávez, Sofía Victoria, Huaquisaca Ucharico, Gladys Anali, Morales Gomero, Kimberly Kiara, Vasquez Vasquez , Alonso Arturo, Villalobos Burga, Evelyn Geraldine 03 March 2021 (has links)
El presente trabajo de investigación se centra en el proyecto BioBakery, el cual consiste en la venta online de barras saludables de maní y almendras, hechos con ingredientes 100% naturales. Estas barras están dirigidas a hombres y mujeres del NSE A y B, entre las edades de 18 a 55 años, que residen en Lima Metropolitana y que tengan interés en llevar un estilo de vida saludable. Los experimentos llevados a cabo permitieron validar que el público objetivo presentaba un problema con respecto al consumo de postres tradicionales al momento de saciar un antojo, ya que las personas tomaban en cuenta que esos postres son dañinos para la salud a largo plazo, por lo que estuvieron dispuestos a probar un producto sano. Ante esto, se iniciaron las primeras ventas a través de las redes sociales de la marca, Facebook e Instagram, en donde se logró comprobar que se tiene la aceptación del público. Con el resultado obtenido, se buscó implementar el empaque biodegradable a las barras saludables. El contenido del trabajo se divide principalmente en la descripción del modelo de negocio, en la validación del mismo y en el desarrollo del plan de negocio, lo que incluye operaciones, recursos humanos, marketing, RSE y finanzas. Con todo lo mencionado anteriormente, se pudo justificar la viabilidad del proyecto. Finalmente, se pudo concluir que el negocio es rentable gracias al concierge realizado y al análisis de los estados financieros. / This research work focuses on the BioBakery project, which consists of the online sale of healthy peanut and almond bars, made with 100% natural ingredients. These bars are aimed at men and women of socioeconomic level A and B, between the ages of 18 to 55, who reside in Metropolitan Lima and who are interested in leading a healthy lifestyle. The experiments carried out allowed to validate that the target audience had a problem with respect to the consumption of traditional desserts when satisfying a craving, since people took into account that these desserts are harmful to long-term health, so they were willing to try a healthy product. Given this, the first sales began through the brand's social networks, Facebook and Instagram, where it was possible to verify that it has been accepted by the public. With the result obtained, it was sought to implement environmentally friendly packaging for healthy bars. The content of the work is mainly divided into the description of the business model, its validation and the development of the business plan, which includes operations, human resources, marketing, CSR and finance. With all the aforementioned, the viability of the project could be justified. Finally, it was concluded that the business is profitable thanks to the concierge carried out and the analysis of the financial statements. / Trabajo de investigación
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Design and Mechanistic Understanding of Zein Nanocomposite Films and Their Implementation in an Amperometric Biosensor for Detection of Gliadin

Tahrima Binte Rouf (8085995) 10 December 2019 (has links)
<p>Zein is a major storage protein of corn, with unique amphiphilic film forming properties. It is insoluble in water, but soluble in 70% ethanol and acetic acid, and has been declared ‘generally recognized as safe’ (GRAS) by the FDA. Due to new advances in food nanotechnology, zein is being investigated for various applications such as biodegradable packaging, oral delivery of proteins and peptides, scaffold for tissue engineering, as well as biodegradable sensor platforms. The time consuming and highly complicated methods for toxin and allergen analysis in the food industry necessitates the need for a rapid, selective, compact and easy-to-use method of detection for analytes. In the scope of this dissertation, we investigated the feasibility of functional zein nanocomposite films and formation of a zein nanocomposite sensor assembly for rapid and highly selective electrochemical measurements of food toxins and allergens. Fabrication of a zein based electrochemical amperometric sensor assembly was studied, first through the comparison of various zein film characteristics changes with the application of Laponite®, graphene oxide and carbon nanotube nanoparticles, followed by a proof-of-concept study by detecting the gluten allergen protein gliadin. </p> <p>To mechanistically study the functional zein nanocomposite films, Laponite®, a silica nanoparticle, was added in the presence of 70% ethanol solvent and oleic acid plasticizer. The films were studied using various characterization techniques like transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), atomic force microscopy (AFM), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), water contact angle measurements etc. Through Si-N bond formation between Laponite® and zein, fabricated zein nanocomposite films showed increase in surface hydrophobicity, water vapor barrier properties, tensile strength and Young’s modulus. Graphene oxide (GO), a carbon nanoparticle, was also incorporated into zein through the solvent casting process. Uniform dispersion of GO nanoparticles within zein matrix were confirmed up to 1% GO loading, and covalent and hydrogen bonding mechanisms were proposed. Similar to zein-Laponite® (Z-LAP) nanocomposites, zein-GO (Z-GO) showed increase in hydrophobic tendencies, rougher surface and a 300% improvement in Young’s modulus and 180% improvement in tensile strength at only 3% GO loading. Both nanoparticles increased tensile strength, thermal stability and water vapor barrier property of the films, indicating a potential for food packaging as an alternative application for the nanocomposite films.</p> Finally, the research focused on the fabrication of an electrochemical amperometric sensor, capable of detecting the protein gliadin, which is responsible for the allergic reaction with people having celiac disease. Novel biodegradable coatings made from zein nanocomposites: zein-graphene oxide, zein-Laponite® and zein-multiwalled carbon nanotubes (Z-CNT) using drop casting technique were tested for fabricating the electrochemical sensors using cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and square wave voltammetry (SWV) techniques. As Z-CNT produced the strongest signals compared to other nanomaterials, the active tip of the electrochemical sensor was functionalized through a sequence of layer by layer deposition of Z-CNT nanocomposite, antibody and target analyte. Here, Z-CNT acts as a natural linker molecule with large number of functional groups, that causes immobilization of capture antibody and target, to ensure high sensor performance. Both CV curves and SWV curves indicated successful sequential immobilization of gliadin antibody onto the Z-CNT coated electrode. The Z-CNT biosensor was successfully able to give CV signals for gliadin toxins for as low as 0.5 ppm and was highly specific for gliadin in the presence of other interfering molecules, and remained stable over a 30-day period. The low-cost, thin, conductive zein films offered a promising alternative for protein immobilization platforms used in sensors and can be extended to other matrices in biosensors as well as other functional film applications
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Optimización de las propiedades de uniones adhesivas de polímeros biodegradables de ácido poliláctico (PLA) con adhesivos de carácter natural mediante el empleo de tecnologías de plasma atmosférico

Jordá Vilaplana, Amparo 25 June 2013 (has links)
El principal motor en el desarrollo e investigación de nuevos materiales biodegradables o ecológicos son las políticas medioambientales actuales junto con la concienciación por parte de los consumidores respecto a la utilización y consumo de materiales de bajo impacto ambiental o respetuosos con el medioambiente. Uno de los principales campos de generación de residuos es el del envasado de productos, y sobre todo, de alimentación. Las nuevas tendencias de consumismo de la sociedad actual generan gran cantidad de residuos que deben ser gestionados correctamente para generar el menor impacto ambiental posible. Es evidente que los plásticos forman una importante parte de este tipo de residuos, y que debido a su naturaleza petroquímica, son difíciles y caros de reciclar, sobre todo por la problemática de separación en origen. Por este motivo, los materiales poliméricos están ocupando importantes líneas de investigación debido al interés en sustituir materiales de origen petroquímico por materiales poliméricos de origen natural o biopolímeros. Por una parte, se afronta la problemática de la disminución de recursos procedentes de fuerzas fósiles; y por otra, la facilidad de eliminación de los residuos o biodegradabilidad. Uno de estos tipos de polímeros de gran demanda es el ácido poliláctico (PLA) con cada vez mayor número de aplicaciones en el sector industrial. Este tipo de aplicaciones requiere, en muchos casos, condiciones de adhesión o pegado según el diseño del producto. Debido a la intrínsecamente baja humectabilidad de este tipo de biopolímero, las uniones adhesivas presentan muy baja resistencia. Este problema justifica la búsqueda de tratamientos de modificación superficial que mejoren esta baja humectabilidad. Existen distintos tipos de tratamientos de modificación superficial, tanto físicos como químicos. Los tratamientos químicos, en general, al utilizar productos químicos que ataquen la superficie polimérica suelen originar residuos, que por su naturaleza son perjudiciales para el medioambiente. Por este motivo, los tratamientos que no generen residuos son más interesantes. Dentro de este ámbito, son óptimos los tratamientos basados en tecnología de plasma, ya que además de ser medioambientalmente correctos, sólo modifican la superficie a tratar sin cambiar las propiedades generales de comportamiento del propio material. El presente trabajo pretende mejorar la resistencia en adhesión de polímeros biodegradables de ácido poliláctico (PLA) con adhesivos de carácter natural, mediante la utilización del tratamiento de plasma atmosférico. La evaluación de los efectos de este tratamiento superficial sobre el PLA se realiza de forma experimental mediante la cuantificación de la variación de humectabilidad, después de tratar el sustrato de PLA a distintas velocidades y distancias toberasustrato. Las técnicas de estudio de los mecanismos de modificación superficial del plasma se han realizado para comprobar la efectividad del tratamiento de plasma atmosférico efectuando un análisis de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) y otro de espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier con Reflectancia Total Atenuada (FTIR-ATR) observando la activación química de la superficie. Seguidamente se ha cuantificado la modificación física de la superficie del material mediante la técnica microscopía de fuerza atómica (AFM) y la microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados experimentales permiten analizar una interesante mejora de la resistencia de las uniones adhesivas PLA/PLA. Además se determinan los rangos de trabajo óptimos para la utilización del plasma atmosférico, y así como la evaluación de la durabilidad de los efectos del plasma atmosférico sobre la superficie del PLA tratado. Los resultados obtenidos en el presente estudio demuestran que los mejores resultados alcanzados en el tratamiento superficial con plasma atmosférico han sido para condiciones de tratamiento de velocidades de pasada de la superficie de PLA bajo la tobera generadora del plasma lentas [100-300 mm/s]; y/o distancias toberasustrato bajas, alrededor de 10 mm. Como se ha podido comprobar en los resultados de XPS, la activación superficial es el mecanismo principal en la activación de la superficie del PLA, debido a la inserción de especies polares. Estas especies van variando a lo largo del tiempo de envejecimiento influyendo de forma negativa en la humectabilidad del sustrato. A parte de los cambios químicos, surgen cambios físicos por arranque de material que favorece en la mejora de las propiedades de adhesión del sustrato de PLA. El tratamiento de plasma atmosférico es un método apropiado para la mejora de las propiedades adhesivas de las superficies del PLA, así como muy interesante desde el punto de vista industrial, debido a la fácil implantación y flexibilidad en un proceso de producción en continuo y por tratase de una tecnología muy respetuosa con el medio ambiente. / Jordá Vilaplana, A. (2013). Optimización de las propiedades de uniones adhesivas de polímeros biodegradables de ácido poliláctico (PLA) con adhesivos de carácter natural mediante el empleo de tecnologías de plasma atmosférico [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30061 / Alfresco

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