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Biopolímeros comerciales
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Mater-bi
Producida por la empresa italiana Novamont en la planta de Terni, con una producción inicial en 1990 de 4000 toneladas anuales, que se duplicó en 1997 y en 2001 alcanzó las 16.000 toneladas anuales, la mater -bi es un bioplástico derivado del almidón de maíz. Consiste en estructuras de almidón de maíz desestructuradas superpuestas entre sí. El producto terminado tiene propiedades mecánicas similares al PE y entre LDPE y HDPE, pero es un material completamente biodegradable a diferencia de estos otros. Es un material compostable según las normas EN 13432 que se puede utilizar tanto para compostaje doméstico como en plantas municipales aptas para compostaje de residuos urbanos. Bajo la marca Mater-Bi, Novamont produce y comercializa varias líneas de biopolímeros para diferentes tecnologías de procesamiento. Las propiedades de los grados Mater-Bi varían en un rango muy amplio. Desde el punto de vista de las propiedades mecánicas, va desde productos de bajo módulo y muy alta tenacidad hasta productos rígidos, que tienden a ser frágiles. En cuanto a la transparencia, abarca desde productos lácteos hasta productos transparentes. Todos los grados comerciales se pueden transformar con máquinas de moldeo por soplado, extrusión / termoformado, inyección para plásticos tradicionales.
Vegemat®
Vegemat® es un polímero biodegradable y compostable y , dentro de un ciclo normal de compostaje, se degrada por completo y ya no es reconocible en solo 10/15 días. Es producido a partir de maíz por la empresa francesa Vegeplast y se presenta en forma de gránulos aptos para el procesamiento por inyección. Tiene mejores características mecánicas cuando se refuerza con fibras naturales como la lignina. El almidón concentrado en las semillas en forma de gránulos, se produce mediante la transformación de los azúcares de los amiloplastos. La desestructuración del almidón gracias a un proceso termomecánico da lugar a un polímero termoplástico (Thermo Plastic almidón TPS), y gracias a la presencia de proteínas se obtiene la matriz de Vegemat.
Solanyl®
El solanilo es un polímero biodegradable producido por los biopolímeros holandeses Rodenburg. El nombre Solanyl® deriva de las palabras latinas Solanum tuberosum, que significa papa y es de los restos del procesamiento de la papa, como las pieles, de donde deriva este polímero. Por tanto, el solanilo es un material natural procedente de fuentes renovables y es biodegradable y compostable. Los productos a base de solanilo se pueden convertir en abono al final del ciclo de vida del producto. El proceso de compostaje transforma la resina biodegradable en carbono. El proceso de producción transforma el almidón de patata en polímero reutilizando los residuos alimentarios de la industria y minimizando el desperdicio de agua. En términos de ahorro, el uso de energía requerida para producir el polímero de Solanyl® es un 65% menor que la energía requerida para la producción de polietileno, además de requerir menos energía para la producción del producto terminado.
Plantic®
El polímero Plantic® es fabricado por Plantic Technlogies, una empresa que tiene su sede en Altona, Melbourne, Australia y centros de desarrollo en Alemania. Los biopolímeros de Plantic® se obtienen a partir de almidón de maíz no transgénico mediante un proceso de producción diseñado por Plantic Technologies. La tecnología de fabricación fue desarrollada por el consorcio de investigación financiado por el gobierno australiano que incluye la Organización de Investigación Científica Industrial de la Commonwealth de Australia (CSIRO), la Universidad de Queensland y la Universidad Tecnológica de Swinburne. Las actividades de investigación y desarrollo tuvieron una duración de 7 años. El producto fue lanzado al mercado en 2003. Plantic es completamente orgánico y renovable y, en una planta de compostaje, el material se degrada completamente en seis meses, en contacto con el agua se desintegra en solo una hora. Recibió la aprobación de la FDA y la acreditación de compostaje del Instituto de Productos Biodegradables (BPI) en febrero de 2008. Vinçotte y Din-Certco también certificaron el producto en Europa
PLA
Fabricado por Cargill Inc., los experimentos comenzaron en 1988 cuando la empresa se embarcó en el diseño de un biopolímero derivado de plantas mediante la conversión del ácido láctico en lactida. En 1994 se inició la primera planta piloto en Savage, Minnesota para determinar la posibilidad de desarrollo y difusión del material a escala industrial. En 1997 se unió al grupo químico Dow Chemical Company y cambiando su nombre a NatureWorks comenzó a comercializar polímeros PLA. El proceso para producir PLA es el siguiente: el almidón, extraído del maíz, se transforma en dextrosa mediante hidrólisis enzimática en un ambiente de pH neutro. Mediante procesos de acidificación y purificación, el lactato, rico en sal, se refina para obtener ácido láctico. A continuación, hay dos formas a seguir según el tipo de polímero a obtener: el proceso de polimerización por condensación directa y la polimerización por apertura de anillo. La polimerización por condensación directa implica la eliminación de agua mediante condensación y el uso de disolventes en condiciones de vacío y a altas temperaturas. Este proceso crea polímeros con peso molecular medio/bajo debido a la dificultad de eliminar completamente el agua y las impurezas. La empresa japonesa Mitsui Chemical está desarrollando nuevos métodos de policondensación directa sin el uso de disolventes mediante la producción de PLA de alto peso molecular. La polimerización por apertura de anillo, un método utilizado por NatureWorks, se produce en dos pasos. La primera fase implica una eliminación gruesa del exceso de agua sin el uso de disolventes, de esta forma se obtiene un prepolímero de bajo peso molecular. Este prepolímero se despolimeriza luego para formar un dímero de lactida intermedio que luego se purifica por destilación. La lactida purificada se transforma en gránulos de polilactida. Este último método se controla más fácilmente con varios grados de purificación y por lo tanto la posibilidad de tener polímeros con diferentes pesos moleculares.
PHA
Polihidroxialcanoatos (PHA) son polímeros termoplásticos de poliéster sintetizados por varios tipos de bacterias a través de la fermentación de azúcares o lípidos. Es elaborado por Meredian con un proceso de fermentación a partir de aceites vegetales, adquirido en 2007 por Procter & Gamble. En Italia, la empresa BIO-ON se ocupa del diseño, las patentes y la concesión de licencias de nuevas tecnologías de producción para la producción de biopolímeros PHA Minerv PHA. Para producir PHA se hace crecer un cultivo bacteriano en un sustrato adecuado con los nutrientes apropiados para que se multiplique rápidamente. Una vez que la población bacteriana ha alcanzado una buena biomasa, se cambia la composición de los nutrientes para inducir al microorganismo a sintetizar y acumular PHA. De esta forma, el rendimiento de PHA obtenido a partir de inclusiones intracelulares puede alcanzar el 90% del peso seco del organismo. La biosíntesis de PHA suele estar provocada por condiciones particulares, como por ejemplo, la falta de macroelementos como fósforo, nitrógeno, oligoelementos o la falta de oxígeno, y al mismo tiempo por el exceso de suministro de fuentes de carbono.
PHB
El poli-ẞ-hidroxibutirato es un PHA que pertenece a la clase de poliésteres y es producido por microorganismos (como ralstonia eutrophus o bacillus megaterium) en respuesta a condiciones de estrés fisiológico. Se produce por asimilación de carbono a partir de glucosa o almidón y es utilizado por microorganismos como fuente de energía de respaldo. “Varios microorganismos (bacterias, hongos) presentes en el suelo, en los desagües urbanos e industriales, en los estuarios de los ríos, pueden degradar extracelularmente el polihidroxibutirato y sus copolímeros. Para ello, se les proporcionan enzimas de secreción adecuadas (despolimerasa) que se adhieren a las partículas de polímero y catalizan su demolición a moléculas simples solubles en agua. A su vez, estas moléculas son utilizadas por los propios microorganismos en su metabolismo. Se encontró que los productos finales de la demolición bioquímica eran H2O + CO2 en un ambiente aeróbico y CO2 + CH4 en un ambiente anaeróbico ". Es producido por Zeneca / Monsanto bajo el nombre de Biopol. La empresa Zeneca inició la síntesis del copolímero bajo el nombre de Biopol en 1975, Zeneca tomó el relevo de Monsanto quien intentó reproducir un polímero con las mismas características de las plantas para reducir los costos de producción.
Hydrolene®
El hidroleno® es un biopolímero de origen químico cuyo principal componente es el alcohol polivinílico (PVOH), que tiene la característica de ser soluble en agua. El alcohol polivinílico es un compuesto macromolecular obtenido por hidrólisis, en ambiente alcalino, de ésteres polivinílicos, donde el acetato de polivinilo es el precursor. El acetato de polivinilo (PVAC) se conoce desde la década de 1930, la FDA estadounidense lo considera no tóxico y se usa en medicina, aparece como una resina transparente. En contacto con algunos microorganismos presentes en el agua, el PVOH se convierte en agua, dióxido de carbono y biomasa celular. La disolución del hidroleno en agua también está determinada por factores como la turbulencia del agua, la temperatura, el volumen del agua, el pH y la presencia de sustancias que podrían retrasar o inhibir la disolución del material. La disolución es posible a una determinada temperatura, la WST (temperatura de solubilidad en agua). Cuanto más alta es la temperatura y la turbulencia del agua, más rápido se disuelve el hidroleno. La biodegradabilidad del hidroleno en agua es comparable a la de los biopolímeros biodegradables comunes y está certificado por EN / ISO 14852/2004 y UNI EN 24987/2007 que regulan métodos de biodegradabilidad en agua y pruebas de certificabilidad. Tiene características mecánicas / físicas similares al PE y PP, buena estabilidad dimensional y trabajabilidad, es completamente biodegradable y soluble en agua pero inerte a solventes orgánicos como gasolina, aguarrás, solventes oleosos y grasas. Hydrolene es producido por la empresa ECOPOL.
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