Regradación del poli(ácido láctico) mediante la formación de nanocomposites con haloisita

Abstract

La producción de plásticos se ha ido incrementando a lo largo de los años como consecuencia de sus múltiples aplicaciones. La gran mayoría de estos polímeros proviene de fuentes no renovables, como el petróleo, y son no biodegradables lo que genera un gran impacto sobre el medio ambiente. Debido a la mayor concienciación de la población sobre el medio ambiente y al carácter finito de las reservas de petróleo, cada vez más limitadas, se han buscado alternativas para sustituir estos plásticos procedentes de fuentes no renovables. Como consecuencia, surgen los bioplásticos, polímeros procedentes de biomasa y/o capaces de degradarse biológicamente. Podemos clasificar los bioplásticos en tres grupos en función de su procedencia y características: procedentes de fuentes no renovables y biodegradables, procedentes de fuentes renovables y no biodegradables y procedentes de fuentes renovables y biodegradables. En este último grupo se encuentra el PLA, un poliéster alifático cuyo monómero es el ácido láctico. Se obtiene principalmente a partir de materia orgánica rica en carbohidratos como maíz, caña de azúcar o patata. Tras un proceso de fermentación, la glucosa da lugar al ácido láctico, que es el monómero a partir del cual comienza la producción. El PLA se produce mayoritariamente en un proceso en continuo llamado proceso Cargill-Dow, que se basa en el proceso de apertura de anillo de la lactida, su dímero cíclico, seguido de una reacción de polimerización. Debido a las características del PLA, una de sus principales aplicaciones, donde puede competir con los plásticos convencionales, es la producción de envases para alimentos frescos. El hecho de que la mayoría del PLA se destine al envasado de alimentos frescos supone que la vida útil del envase sea corta. Como consecuencia de este hecho, gran cantidad de recursos son empleados para su fabricación, aumentando la cantidad de materia prima empleada y los terrenos empleados para producir esta materia prima. A su vez, se genera una gran cantidad de residuos que es necesario que sea tratada. Para hacer la producción del PLA más sostenible se han estudiado diferentes técnicas de valorización, la alternativa más ventajosa es el reciclado mecánico del polímero pues permite alargar la vida útil del polímero sin utilizar excesivos recursos y reducir así la generación de residuos. Por otra parte, la degradación del PLA durante su vida útil así como la que sufre durante el proceso de reciclado, conllevan una reducción de las propiedades del polímero haciéndolo inviable para determinadas aplicaciones. En este proyecto se va a estudiar el efecto de la adición de pequeñas cantidades de haloisita, durante la etapa de reciclado, como una alternativa de bajo coste para la regradación del PLA. Con el fin de simular la degradación que sufre el polímero durante su vida útil se le sometió a un envejecimiento acelerado, previo a la etapa de procesado, que constaba de etapas de degradación térmica y fotoquímica y una etapa de lavado en condiciones muy enérgicas, 85 ºC y en disolución básica. Se realizaron diversas modificaciones orgánicas en la haloisita con APTES, GPTS y PEI con el objetivo de estudiar la variabilidad en las propiedades del PLA como consecuencia de estas modificaciones.