García Quiles, Lidia
Castell Muixi, Pere (dir.) ; Fernández Cuello, Ángel (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2021
Abstract: Los bioplásticos (plástico de origen renovable o biológico) han supuesto una revolución tanto en la gestión del fin de vida como en la limitación en cuanto al uso de recursos fósiles finitos. Gracias a los avances en I+D+i enfocados a mejorar las propiedades de estos materiales se comienzan a sustituir los plásticos convencionales (“commodities”) tanto en nuevas aplicaciones y sectores como en mercados más tradicionales.
Los bioplásticos tienen una serie de limitaciones en cuanto a sus propiedades funcionales se refiere que son ampliamente conocidas por la comunidad científica y a la que se les viene dando solución en la última década, como por ejemplo: mejora de propiedades mecánicas, estabilidad química, estabilidad térmica e incremento de propiedades barrera a gases, etc. Sin embargo, los bioplásticos presentan otras carencias como son sus pobres propiedades estéticas a las que hasta el momento no se les había prestado tanto interés dado que era más relevante resolver las debilidades del material y el producto en cuanto a su propiedad funcional.
La motivación para el desarrollo de esta tesis surge de la necesidad para garantizar una mayor aceptación de los bioplásticos por mercados en los que las propiedades estéticas son un requerimiento valorado. El objetivo general se centra en el estudio y desarrollo de nuevos biopolímeros con propiedades estéticas mejoradas que supongan una alternativa en aplicaciones plásticas típicamente cubiertas con poliolefinas derivadas del petróleo, en concreto como sustitutas potenciales del polipropileno.
En el marco de la tesis se llevan a cabo dos estrategias principales con propuestas para mejorar las propiedades estéticas sobre dos tipologías diferentes de matrices poliméricas de origen renovable: la eliminación de olores indeseados propios de algunos de estos bioplásticos obtenidos a partir de bacterias y microorganismos (como los polihidroxialkanoatos); y la fijación de color (realizada en sustratos de polibutileno-succinato biobasado). Para ello, ha sido necesario revisar el estado actual de la técnica en cuanto a estrategias de mejora de los bioplásticos mediante mezclas en masa con aditivos, nanoaditivos y otros polímeros orgánicos a través de tecnologías de mezclado industriales como es el proceso de extrusión-compounding y la extrusión reactiva.
La presente memoria expone en detalle la problemática medioambiental así como el estado del arte en cuanto a los materiales seleccionados. Además, se concretan los objetivos, se explica el proceso de diseño y desarrollo de las muestras de material a estudiar; una breve descripción de las técnicas de caracterización seleccionas; la metodología desarrollada para cada una de las líneas y se exponen los resultados obtenidos que han sido publicados en cuatro artículos científicos siguiendo la unidad temática objetivo de la tesis. Finalmente, la memoria cierra con unas conclusiones de la investigación realizada.
Abstract (other lang.):
Los bioplásticos tienen una serie de limitaciones en cuanto a sus propiedades funcionales se refiere que son ampliamente conocidas por la comunidad científica y a la que se les viene dando solución en la última década, como por ejemplo: mejora de propiedades mecánicas, estabilidad química, estabilidad térmica e incremento de propiedades barrera a gases, etc. Sin embargo, los bioplásticos presentan otras carencias como son sus pobres propiedades estéticas a las que hasta el momento no se les había prestado tanto interés dado que era más relevante resolver las debilidades del material y el producto en cuanto a su propiedad funcional.
La motivación para el desarrollo de esta tesis surge de la necesidad para garantizar una mayor aceptación de los bioplásticos por mercados en los que las propiedades estéticas son un requerimiento valorado. El objetivo general se centra en el estudio y desarrollo de nuevos biopolímeros con propiedades estéticas mejoradas que supongan una alternativa en aplicaciones plásticas típicamente cubiertas con poliolefinas derivadas del petróleo, en concreto como sustitutas potenciales del polipropileno.
En el marco de la tesis se llevan a cabo dos estrategias principales con propuestas para mejorar las propiedades estéticas sobre dos tipologías diferentes de matrices poliméricas de origen renovable: la eliminación de olores indeseados propios de algunos de estos bioplásticos obtenidos a partir de bacterias y microorganismos (como los polihidroxialkanoatos); y la fijación de color (realizada en sustratos de polibutileno-succinato biobasado). Para ello, ha sido necesario revisar el estado actual de la técnica en cuanto a estrategias de mejora de los bioplásticos mediante mezclas en masa con aditivos, nanoaditivos y otros polímeros orgánicos a través de tecnologías de mezclado industriales como es el proceso de extrusión-compounding y la extrusión reactiva.
La presente memoria expone en detalle la problemática medioambiental así como el estado del arte en cuanto a los materiales seleccionados. Además, se concretan los objetivos, se explica el proceso de diseño y desarrollo de las muestras de material a estudiar; una breve descripción de las técnicas de caracterización seleccionas; la metodología desarrollada para cada una de las líneas y se exponen los resultados obtenidos que han sido publicados en cuatro artículos científicos siguiendo la unidad temática objetivo de la tesis. Finalmente, la memoria cierra con unas conclusiones de la investigación realizada.
Abstract (other lang.):
Pal. clave: tecnologia de materiales ; propiedades de materiales ; polimeros compuestos ; materiales plasticos
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica
Plan(es): Plan 514
Nota: Presentado: 04 06 2021
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2021
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