Desarrollo y caracterización de formulaciones poliméricas biodegradables y termoconformables para envasado

Resumen

El deterioro ambiental causado por la contaminación de los vertidos de polímeros procedentes de combustibles fósiles y los problemas de la gestión de estos residuos ha generado gran interés por los polímeros biodegradables. El poli (3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) se postula como un candidato para sustituir materiales no biodegradables derivados del petróleo, contribuyendo a la reducción de los desechos sólidos poliméricos destinados a vertederos. Concretamente, este interés se ha manifestado en el sector industrial del envasado ya que consume la mayor parte de la producción mundial de plásticos, lo que implica la más alta generación de residuos. El PHBV posee unas excelentes propiedades mecánicas y barrera que lo hacen útil para su uso en envasado. Sin embargo, su aplicación práctica en este extensivo campo se ha visto limitada por presentar algunas desventajas frente a los plásticos de uso común, tales como mayor fragilidad, menor resistencia térmica, estrecha ventana de procesado y un mayor coste. Con el fin de contrarrestar estas limitaciones técnicas, en este trabajo de tesis, se han desarrollado nuevas formulaciones biodegradables por adición al PHBV de una segunda fase para modular su comportamiento. Las estrategias de mejora se han abordado desde una perspectiva de viabilidad técnica y de aplicabilidad sencilla en un entorno industrial. Así pues, se ha estudiado la adición de una segunda fase cerámica (nanoarcillas), elastomérica (poliuretano termoplástico) o polimérica rígida (poli (ácido láctico)-PLA), así como la mezcla ternaria de PHBV con PLA y una nanoarcilla. Todas las composiciones se han obtenido mediante mezclado en fundido en equipos convencionales de procesado de polímeros termoplásticos haciendo uso, en ocasiones, de agentes reactivos compatibilizantes. Los resultados obtenidos presentan sistemas en los que se palía, al menos parcialmente, las limitaciones técnicas de este copolímero para su aplicación en el sector del envasado, sin que sus ventajas principales, biodegradabilidad y buen comportamiento barrera, se vean muy afectadas.