BIOPOLIMEROS. Procesabilidad y Procesabilidad y Casos de estudio.

70 Pages·2011·1.49 MB·Spanish

BIOPOLIMEROS.
PPrroocceessaabbiilliiddaadd yy
Casos de estudio.
FEBRERO 2011
INDICE
DEFINICIONES
MATERIALES BIODEGRADABLES. Clasificación.
PROCESADO DE BIODEGRADABLES. Extrusión.
CASOS DE ESTUDIO. Desarrollo de biopolimeros para la obtención de envases.
CAPACIDAD PRODUCCIÓN MUNDIAL
FFuueennttee:: EEuurrooppeeaann BBiiooppllaassttiiccss
DEGRADACIÓN
 Degradación plásticos:
Proceso irreversible que conduce a un cambio significativo y permanente en la
estructura del material así como ppérdida de pproppiedades yy//o fraggmentación.
 Mecanismos:
• Fotodegradación por luz natural
• Oxidación por aditivos químicos
• Degradación térmica
• DDeeggrraaddaacciióónn mmeeccáánniiccaa
POLÍMEROS
• Biodegradación por microorganismos
BIODEGRADABLES
BIODEGRADABILIDAD
Capacidad intrínseca de un material para ser degradado por la acción natural de
microorganismos (bacterias, hongos, algas), para obtener progresivamente una
eessttrruuccttuurraa mmááss ssiimmppllee.. EEll mmaatteerriiaall ssee ccoonnvviieerrttee eenn ddiióóxxiiddoo ddee ccaarrbboonnoo,, aagguuaa yy//oo
metano y biomasa.
 Descomposición aeróbica (con oxígeno):
CO + H O + Sales minerales + biomasa
2 2
 Descomposición anaeróbica (sin oxígeno):
CO + CH + Sales minerales + biomasa
2 4
PERIODO DE TIEMPO CORTO
BIODEGRADABILIDAD
 Proceso de 2 etapas:
1. Ruptura de cadenas
RRUUPPTTUURRAA DDEE CCAADDEENNAASS ((11ª eettaappaa))
2. Mineralización
HHIIDDRRÓÓLLIISSIISS OOXXIIDDAACCIIÓÓNN
Agente: agua Agente: calor, luz, etc
POLÍMEROS POLÍMEROS
BIODEGRADABLES OXO-BIODEGRADABLES
(polímeros
MMenor ttiiempo dde bbiioddegraddaciióón
tradicionales+aditivos)
(hasta 6 meses)
Mayor tiempo biodegradación (> 1 año)
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BIODEGRADACIÓN
 Tamaño molecular y estructura química
 Población microbiana yy actividad enzimática
 Condiciones ambientales:
 Oscuridad
 Humedad
 Temperatura
 pH
 Cantidad de oxígeno disponible
 Nutrientes
¿ POR QUÉ BIODEGRADABLES?
Reducción de residuos plásticos tradicionales que necesitan ser incinerados para su
eliminación o reciclados ppara su pposterior uso.
 Menor consumo energético en procesado debido a menores perfiles de temperatura
(en general).
 PPrroocceessaabblleess mmeeddiiaannttee ttééccnniiccaass ttrraaddiicciioonnaalleess.
 Tendencia al descenso del precio (1.5-3 veces más que derivados del petróleo. Era 5
veces más caro hace 10 años).
 Reducción de emisión de gases invernaderos (CO2).
 Necesidad de guardar recursos fósiles para aplicaciones donde no pueden ser
sustituidos.
 Restructuración de la industria del plástico.
¿ POR QUÉ BIODEGRADABLES?
Día 0 Día 1 Día 2 Día 4
Ejemplo
degradación
de botella de
PLA
Día 6 Día 9 Día 15 Día 30
GG.. KKaattee,, RR.. AAuurraass,, SSPP SSiinngghh,, RR.. NNaarraayyaann,, PPoollyymmeerr TTeessttiinngg,, 2266,, 11004499-11006611 ((22000077))
COMPOSTABILIDAD
 Compostabilidad:
Propiedad de un material que experimenta degradación
bbiioollóóggiiccaa dduurraannttee llaa ffoorrmmaacciióónn ddee ccoommppoosstt ppaarraa pprroodduucciirr
dióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa,
a una rapidez consistente con otros materiales compostables,
ssiinn rreessiidduuooss ddiissttiinngguuiibblleess vviissuuaallmmeennttee nnii rreessiidduuooss ttóóxxiiccooss.
 CCoommppoosstt:: mmaatteerriiaa oorrggáánniiccaa ((hhuummuuss)) rreellaattiivvaammeennttee eessttaabbllee
resultante de un proceso de descomposición en el que las
bacterias del suelo, mezcladas con la basura y con desperdicios
ddeeggraaddaabbleess,, ccoonvieertteen ddicchaa meezcclaa een feerttilizaantteess
orgánicos.
Un plástico compostable debe ser también
bbiiooddeeggrraaddaabbllee, ppeerroo uunn pplláássttiiccoo bbiiooddeeggrraaddaabbllee nnoo
necesita ser compostable.