Biopolímeros
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¿Qué son los plásticos biodegradables?
PLA poli (ácido D, L-láctico)
Es una familia de biopolímeros derivados del almidón de maíz, totalmente biodegradables y compostables según la norma EN13432 y ASTMD 6400. El polímero amorfo resiste a una temperatura máxima de 45 °C y es perfectamente transparente. Se utiliza principalmente termoformado, para producir vasos y cuencos con características estéticas y mecánicas parecidas a las del poliestireno pero, vista su escasa resistencia a las temperaturas elevadas, son adecuados exclusivamente para bebidas y comidas frías. El peso molecular, la estructura macromolecular y el grado de cristalización del PLA varían sustancialmente de acuerdo con los términos de reacción en el proceso polimerización. De las tres posibles formas isoméricas, el poli (ácido L-láctico) y el poli (ácido D-láctico) son ambos de naturaleza semicristalina, en lugar del poli (ácido D, L-láctico) es amorfo.La biodegradabilidad del almidón reside principalmente en el átomo de oxígeno que conecta las sucesivas estructuras de anillo, el almidón interactúa fuertemente con agua y se degrada por hidrólisis.
Polihidroxialcanoatos (PHA)
Los polihidroxialcanoatos (PHA) comprenden un grupo de poliésteres biodegradables naturales que son sintetizados por microorganismos incluso a través de la fermentación bacteriana de lípidos o azúcar. Sin embargo, varias desventajas limitan su competencia con los plásticos sintéticos tradicionales o su aplicación como biomateriales ideales. Estas desventajas incluyen sus pobres propiedades mecánicas, alto costo de producción, funcionalidades limitadas, incompatibilidad con técnicas de procesamiento térmico convencionales y susceptibilidad a la degradación térmica. Para evitar estos
inconvenientes, los PHA deben modificarse para garantizar un rendimiento mejorado en aplicaciones específicas. En esta revisión, se resumen y discuten los métodos de modificación bien establecidos de los PHA. Se resumen las propiedades mejoradas de PHA que se combina con materias primas naturales u otros polímeros biodegradables, incluyendo almidón, derivados de celulosa, lignina, poli (ácido láctico), policaprolactona y diferentes mezclas de tipo PHA. La funcionalización de PHA por modificación química se describe con respecto a dos enfoques de síntesis importantes: copolimerización en bloque y copolimerización por injerto. También se aborda la utilización ampliada de los PHA modificados como materiales de ingeniería y la importancia biomédica en diferentes áreas.
PGA (Ácido Poliglicólico)
PVOH
Poliésteres alifáticos (PBS y PBSA)
Poli (butileno succinato) (PBS)
PBS es un poliéster lineal alifático producido por la esterificación de BDO con ácido succínico (AS). El ácido succínico es producido actualmente por la
hidrogenación catalítica de ácido maleico. El ácido succínico es un intermediario químico clave porque a partir de él es posible la producción del propio BDO, así como otras sustancias químicas como tetrahidrofurano, gamma-butirolactona y ácido adípico. PBS posee características físicas muy similares a los polímeros convencionales y sus diferentes tipos posibilitan aplicaciones producidas por inyección, extrusión y soplado. Es Termoplástico semicristalino con grados, entre LDPE - HDPE, resistencia térmica entre 70 - 95 ºC, compostable y biodegradable, temperatura de extrusión 110 - 140 ºC, alta flexibilidad flexibilidady resistencia resistencia al impacto impacto. Aplicaciones en lámina, film soplado, monofilamento, soplado de cuerpo hueco. Gran potencial de sustitución frente al PET, PE, PP y PS
PBAT Poli(Butilén Adipato-co-Tereftalato)
PBAT es un copoliéster alifático aromático sintético biodegradable, derivado principalmente de 1,4-butanodiol, ácido adípico y ácido tereftálico. Su estructura química está formada por una parte alifática que es responsable por su biodegradabilidad, y una parte aromática que proporciona buenas propiedades mecánico. PBAT es un copolímero sintético con buenas propiedades mecánicas. Esto polímero son biodegradable, ya que se degrada
completamente, en corto espacio de tiempo, por ataque microbiano (hongos, bacterias y enzimas) bajo condiciones apropiadas en el medio ambiente. Sin embargo, estos materiales presentan un mismo problema: degradan significativamente durante su procesamiento, comprometiendo sus propiedades mecánicas y, por consiguiente, sus aplicaciones. Por esto , se utilizan aditivo para evitar la degradación precoz de estos polímeros, como auxiliares de procesamiento (plastificantes y lubricantes), estabilizantes térmicos y UV, cargas minerales y vegetales, nanocargas, agentes de curación y de injerto, etc. Termoplástico Termoplástico amorfo, compostable compostable y biodegradable biodegradable, muy flexible, similar LDPE – LLDPE, buena estabilidad térmica, hasta 230ºC , bajas propiedades barrera al agua, buena procesabilidad en extrusión de film por soplado. Aplicaciones en films para envase de alimentos y agricultura.
CPLA
Es la sigla con la que se indica el PLA Cristalizado. La cristalización es un proceso que permite convertir el PLA (originariamente amorfo) en capaz de resistir
temperaturas más elevadas, hasta 85°C. Exactamente como el biopolímero PLA del que deriva, es biodegradable y compostable según la norma EN13432. Una vez cristalizado, el CPLA pierde su transparencia original y toma un color blanco leche. Se utiliza principalmente para la producción de tapas de vasos para bebidas calientes.
Pulpa de celulosa
Se obtiene del bagazo de plantas de rápido crecimiento, sobre todo caña de azúcar, bambú o paja y, por consiguiente, está constituido por materiales
naturales, además de ser totalmente biodegradable y compostable según la norma EN13432. La pulpa es de color blanco y resiste hasta una temperatura máxima de 100 °C. Apropiada para horno microondas y tradicional. Se utiliza principalmente para la producción de platos y envases con tapa pero se utiliza también para algunos tipos de vasos.
Almidón termoplástico (TPS)
El almidón, polímero anhidroglucosídico, esta usado considerablemente como material biodegradable para envases, debido a su abundancia y bajo coste. El almidón esta compuesto por dos isómeros, amilosa (estructura lineal) y amilopectina (estructura altamente ramificada), cuya proporción depende de la fuente de origen. Como bioplástico, el almidón termoplástico (TPS) puede ser procesado empleando plastificantes y convertido en plástico. Su
naturaleza hidrofílica hace que el TPS sea susceptible a los ataques de la humedad y provoque cambios significantes de estabilidad dimensional y en las propiedades mecánicas. Actualmente existen diferentes variedades de TPS, que combinan poliésteres con almidones nativos de diversos orígenes, como maíz, patata o guisante y que presentan propiedades diferentes. Esta variación hace que el TPS destaque por su versatilidad en sus propiedades, al poder ser modificado fácilmente con aditivos superficiales, además de tener unas buenas propiedades de sellabilidad y de imprimibilidad sin tratamiento superficial. El almidón termoplástico (TPS) es un polímero de baja resistencia mecánica, obtenido por la extrusión en caliente del almidón, glicerol y agua. Ambos materiales degradan significativamente durante su procesamiento, comprometiendo sus propiedades mecánicas y, por consiguiente, sus aplicaciones.
Policaprolactona PCL
La policaprolactona (PCL) es un poliéster alifático, degradable en el medio ambiente como ríos, aguas de lago, efluentes de alcantarilla, suelo y compuesto. Las propiedades de las mezclas poliméricas dependen mucho de la morfología resultante de la interacción entre sus componentes. Así la selección de los componentes de las mezclas se constituyen en una tarea de extrema importancia para obtener un producto de calidad. Blenda de PCL con polímeros naturales, como las proteínas, celulosas y los carbohidratos, han sido particularmente interesantes. Ellas consisten en dos fases distintas, cuya interfaz está ligada débil con interacción pobre debido a la característica apolar del PCL y polar de los polímeros naturales y muchas proteínas, lo que
resulta en bajas propiedades físicas. Se agrega un tercer componente (compatibilizante) aumentar la compatibilidad de una mezcla inmiscible, mejorando la adhesión interfacial de la mezcla y por tanto sus propiedades mecánicas. Nel 1977 utilizaron PCL y anhídrido maleico como compatibilizante (PCLMA). El PCL es un material plástico con alta flexibilidad. El estiramiento y la tensión de ruptura de películas de PCL tienen valores mayores que un material similar, pero no biodegradable, como el polietileno de baja densidad. Sin embargo, como el PCL tiene un bajo punto de fusión (aproximadamente 65ºC), resulta difícil procesarlo por las técnicas convencionales para materiales termoplásticos. Sin embargo, tales dificultades procesamiento pueden ser mejoradas con mezclas de PCL y tipos de carbohidratos; tal como: almidón, trigo, soja y sagu, reduciendo costes y aumentando la biodegradabilidad de los materiales obtenidos. Termoplástico semicristalino de baja viscosidad , flexible, similar LDPE. Baja resistencia térmica, baja procesabilidad debido a baja viscosidad (Tª extrusión 70-80 ºC), alta permeabilidad al agua, oxígeno y CO2, velocidad biodegradación baja (2 años). Aplicaciones en films y recubrimientos. Mezclas con otros biodegradables para mejorar propiedades.
Biopolímeros hecho con BIO-BDO
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Cartón + Biopolimeros hecho con BIO-BDO
Se trata de un cartón realizado con fibras procedentes de bosques gestionados de manera responsable. El lado interior, en contacto con los alimentos, tiene un revestimiento de Biopolimeros hecho con BIO-BDO que garantiza su resistencia a los líquidos y la idoneidad al contacto con los alimentos, hasta una temperatura máxima de 70 °C.
Keywords
Bacterias, oxidación, molecular, degradación, oxidativa, rayos, UV ,calor, humedad, biodegradación,compostable, anaeróbicos, oxígeno, luz, ASTM D5526, actividad microbiana, digestores, Acido poliláctico (PLA), Polihidroxibutirato (PHB), Derivados de celulosa (CA, CAB), Derivados de almidón, Biopolietileno (PE), Adipato-tereftalato de polibutileno (PBAT), Polibutileno succinato (PBS), EN13432, ASTMD 6400, BIO-BDO, Policaprolactona, PCL, PGA, Ácido Poliglicólico