Plásticos biodegradables

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Breve presentación sobre plásticos biodegradables.

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Plásticos biodegradables

  1. 1. Tecnología de los Plásticos Biodegradables Carlos Vázquez Vázquez
  2. 2. Datos importantes y problemática  El incremento en el uso de envases plásticos se debe a su bajo costo y excelentes características para contener bebidas, las cuales representan el 50 % de la producción de la industria del plástico en México.  En México cada habitante consume en promedio 500 bebidas embotelladas al año. De los 1.3 kg de basura por día por habitante el 11% son envases platicos.  Solo el 4% de los recipientes plásticos (destinados para contener alimentos) son reciclados, debido a la dificultad de recolectar el plástico.
  3. 3. Clasificacióndeplásticos
  4. 4. Plásticos biodegradables  Se obtienen de recursos naturales renovables y pueden ser mezclados con plastificantes para mejorar las propiedades mecánicas, de barrera y transmisión de luz.  La investigación de plásticos biodegradables viene desde la década de 1970.  Total degradación en productos como CO2, agua y posteriormente en abono orgánico.
  5. 5. Plásticos biodegradables  Origen animal (colágeno), origen marino (quitina/quitósan), origen agrícola (lípidos y grasas e hidrocoloides: proteínas y polisacáridos) y origen microbiano (ácido poli láctico y polihidroxialcnoatos).  Polisacáridos: presenta una estructura lineal que proporciona dureza, flexibilidad y transparencia. Ejemplos de polisacáridos son celulosa, amilosa (almidón).
  6. 6. Plásticos biodegradables vs plásticos convencionales Biodegradables Convencionales Materia prima Compuestos naturales (almidón proveniente de papa o maíz). Derivados del petróleo. Usos Envases de alimentos. Envases de alimentos, usos industriales agrícolas. Tiempo de descomposición 6 meses Años, incluso décadas. Tipo de contaminación Mínima en comparación con sus contrapartes convencionales. Visual, daños a la fauna acuática. Tipo de tratamiento Composteo. Tratamientos físicos y químicos.
  7. 7. Plásticos oxo-degradables  Son aquellos a los que se les agrega un agente que promueve la degradación del plástico:  Poliolefinas.  Sales de cobalto, níquel, hierro, cobre.  Antioxidante que garantice la vida útil del producto.  La primera etapa de la degradación es iniciada por la luz UV y la ruptura del plástico por medios mecánicos.  Se degradan en cualquier ambiente, incluso en ausencia de agua.  Los microorganismos degradan el plástico convirtiéndolo en agua y dióxido de carbono.
  8. 8. Plásticos hidro-degradables y foto- degradables  Foto-degradables: pierden sus propiedades en contacto directo con la luz UV, pero a no ser que sean oxo-degradables no se degradaran en la composta o en otro ambiente oscuro.  Hidro-degradables: necesitan un ambiente húmedo y biológicamente activo para que ocurra la degradación.
  9. 9. Normatividad  La norma de la Unión Europea UNE – 13432:2001 /AC “Envases y embalajes. Requisitos de los envases y embalajes valorizables mediante compostaje y biodegradación. Programas de ensayo y criterios de evaluación para la aceptación final del envase o embalaje” especifica los requerimientos que un plástico debe tener para que sea considerado como “compostable”.  Biodegradabilidad: de 90% antes de seis meses.  Desintegrabilidad: la fragmentación y la pérdida de visibilidad del residuo en el compost final (ausencia de contaminación visual). El material debe de estar desintegrado antes de 3 meses, con un tamaño inferior a 2 milímetros y que alcance al 90 % de la mas inicial.
  10. 10. Normatividad  ISO 14855-1:2005. Determinación de la Biodegradabilidad aeróbica final de materiales plásticos en condiciones de compostaje controladas, método según el análisis de carbono generado.  ISO 17088:2008. Especificaciones para plásticos composteables.  ISO 14853:2005. Determinación de la Biodegradabilidad aeróbica final de materiales plástico en medios acuosos, método según el análisis de carbono generado.
  11. 11. Investigaciones realizadas en México  TESIS UNAM: obtención de plástico biodegradable a partir de la nixtamalización del maíz. Hidratación del maíz @60°C y 40 minutos. Trituración de granos de maíz con la misma agua de la hidratación, posteriormente se cuela la masa.
  12. 12. Investigaciones realizadas en México El agua se calienta a 40 °C lo cual acelera la sedimentación del almidón. El almidón se separa y se seca a 50 °C. Se agrega nuevamente agua al almidón, se calienta a 70 °C y se agrega glicerina (debe quedar una masa homogénea). Posteriormente se agrega ácido acético.
  13. 13. Investigaciones realizadas en México Se dispersa el plástico sobre una superficie en la cual debe de estar 3-4 días sin estar en contacto con alguna sustancia que pueda afectarlo (proceso de secado). Se obtuvo un plástico de alta resistencia, cristalino y flexible. Su degradación tarda menos de un mes, incluso menos si se le introduce a ambientes húmedos.
  14. 14. Investigaciones realizadas en México  TESIS IPN: producción de polímeros biodegradables mediante la modificación del PET con APL y Quitosano. Secado de materias primas (PET virgen y reciclado, Ácido Poliláctico y Quitosano) @ 60 °C por 24 horas. Las materias primas se mezclaron en distintas proporciones y fueron sometidas a un proceso de extrusión
  15. 15. Investigaciones realizadas en México Las muestras se introdujeron en recipientes con composta (50% humedad y 15 cm de profundidad). Las muestras también fueron sometidas a una cámara de intemperismo.
  16. 16. Investigaciones realizadas en México  La mezcla PET reciclado / APL (85/15) es la que presentó mayores características de degradación.
  17. 17. Empresas en México  BIOPACK COLOMBIA: genera aditivos que facilitan la biodegradación de envases plásticos. http://www.biopackcolombia.com/  HERPATY SAS: fabrican bolsas biodegradables para basura y tiendas departamentales. http://www.herpaty.com/home.html Empresas colombianas con venta de productos en México
  18. 18. Empresas en México
  19. 19. Fuentes  Ebnesajjad S. (2013). Handbook of biopolymers and biodegradabe plastics- Properties, processing, and applications. Estados Unidos. ELSEVIER. Primera edición.  Guzmán S. (2013). Obtención de plástico biodegradable a partir de la nixtamalización del maíz. México. UNAM.  Núñez R. (2011). Impacto económico y ecológico de la degradación de botellas de pastico en México. México. IPN.
  20. 20. Fuentes  Palmar D. (2012). Producción de polímeros biodegradables mediante la modificación del PET con APL y Quitosano. México. IPN.  Villada H. y Velasco R. (2007). Biopolímeros naturales en empaques biodegradables – Revisión Bibliográfica. Colombia.

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