Algunas aplicaciones y desarrollos
Bioplásticos
- Video:Desarrollos recientes en bioplásticos en el marco de AIMPLAS FP6 y FP7. [Parte 1]
- Fuente:Canal Biocompack-CE / Youtube.
Estudio de las condiciones para producir industrialmente envases plásticos a partir de materiales compostables
Study on conditions to produce industrially plastic containers from compostable materials
Este trabajo se desarrolló en conjunto con HYC Packaging, empresa dedicada al rubro de los envases plásticos flexibles. El proceso que se realiza allí consta de las siguientes etapas: extrusión, impresión, laminación, rebobinado, corte y sello. El objetivo general fue evaluar alternativas de proceso que, bajo las condiciones operacionales actuales de HYC Packaging permitan desarrollar una línea de producción de envases plásticos a partir de materiales compostables.
La principal característica de los materiales compostables es que se biodegradan en condiciones de compostaje, generando como residuos agua, CO2, biomasa y compuestos inorgánicos. Este proceso dura seis meses, lo mismo que la materia orgánica que normalmente se encuentra en plantas de compostaje. Una ventaja de trabajar con estos materiales es que se certifican por las normas ASTM D6400 en Estados Unidos y EN13432 en Europa.
Se desarrollaron dos envases, uno para café y otro para frutos secos. Para el primero se utilizó Ecoflex de BASF, un poliéster compostable elaborado a partir de subproductos del petróleo. Se hicieron dos pruebas industriales de extrusión con las cuales no se lograron encontrar las condiciones de operación para un producto satisfactorio, por lo que no se continuó con su desarrollo. Para el segundo se utilizó una película de acetato de celulosa con recubrimiento de PVdC (NKA de Innovia) y otra de PLA transparente (NTSS de Taghleef), ambas hechas a partir de recursos renovables. Se logró una buena impresión y una laminación y sellado aceptables, aunque mejorables.
Esta tesis de pregrado fue preparada por Camila Margarita Labarca Wyneken para obtener su título en el Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología de la Universidad de Chile (Santiago, Chile, 2012). Se encuentra alojada en el portal Tesis Electrónicas, repositorio digital de la Universidad de Chile que almacena, preserva y difunde la producción académica e intelectual de esta institución.
Extrusion foaming of bioplastics for lightweight structure in food packaging
Extrusión-espumado de bioplásticos para estructuras ligeras en el empacado de alimentos
En este documento se reportan planteamientos sistemáticos para superar inconvenientes fundamentales del poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV), entre ellos la tasa de cristalización baja, la resistencia a la tracción, la ductilidad, la viscosidad de fusión, la estabilidad térmica y el alto costo de los materiales. Se estudiaron sistemáticamente las propiedades físicas, mecánicas, térmicas y reológicas de PHBV puro para elaborar una fundamentación sólida que lleve al desarrollo de una formulación. Asimismo, se hizo seguimiento a la influencia del mezclado con otros biopolímeros, la inclusión de rellenos y de aditivos extendedores de cadena con respecto a las propiedades mecánicas, la reología, la descomposición térmica y la cinética de cristalización.
La creación de estructuras ligeras por espumado se considera una de las formas más efectivas para reducir el consumo de material. Por ello, se analizó exhaustivamente la disminución de la densidad y la morfología de espumas de PHBV empleando la técnica de extrusión-espumado en términos de las condiciones de extrusión (perfiles de temperatura, velocidad del tornillo y velocidad de alimentación del material) y del contenido del agente de soplado. Se logró mermar el costo del material mediante la adición de un relleno económico (CaCO3) y la reducción de la densidad a través del espumado.
Se atenuó la inestabilidad térmica por medio de la incorporación de un extendedor de cadena (Joncryl) y el mezclado con un biopolímero de alta estabilidad térmica (poli(butileno adipato-co-tereftalato), PBAT). La mezcla también mejoró la ductibilidad. La adición de un agente de nucleación afinó la tasa de cristalización para reducir la adherencia de la lámina extruida. Se sometió de manera exitosa a extrusión la formulación final (PHBV/PBAT/composito de CaCO3) en una lámina de alta calidad, la cual se termoformó para producir bandejas prototipo en una ensayo a escala industrial.
Esta tesis doctoral fue escrita por Sitthi Duangphet para obtener su título en la School of Engineering and Design de Brunel University (Londres, Reino Unido, 2012). Se encuentra alojado en Brunel University Research Archive BURA, sitio que almacena, preserva y difunde los trabajos de investigación producidos por esta institución británica.
