Revalorización de residuos de cáscara de pistacho en compuestos de alto rendimiento medioambiental con matriz de poliéster biodegradable

Abstract

[ES] Este trabajo plantea la revalorización de residuos de cáscara de pistacho mediante su incorporación como carga funcional en matrices de poliésteres biodegradables, como el polibutilén succinato (PBS). Dada la diferencia de polaridad entre ambos componentes, se plantea el empleo de dos estrategias para la mejora de las propiedades: por un lado, el empleo de copolímeros reactivos con diversas funcionalidades y, por otro lado, el empleo de tratamientos previos de silanización. Con ello, se pretende obtener un conjunto de materiales con acabado similar a la madera en los que la carga lignocelulósica no se degrada durante el procesado.

Los objetivos parciales son: 1.- Estudio del Estado del Arte ligado a revalorización de residuos de cáscaras de pistacho y wood plastic composites. 2.- Definición de formulaciones y selección de compatibilizantes. 3.- Compounding de materiales mediante extrusión de formulaciones de poliéster con micronizado de cáscara de pistacho. Inyección de compuestos para obtención de probetas normalizadas. 4.- Caracterización mecánica, térmica, termomecánica, morfológica, color, absorción de agua y biodegradación de los compuestos desarrollados. 5.- Síntesis y análisis de resultados para redacción de documento de memoria científico-técnica.

[EN] This study proposes the revaluation of pistachio shell residues through their incorporation as functional load in biodegradable polyesters, such as polybutylene succinate (PBS). Given the difference in polarity between both components, the use of a strategy to improve the properties is proposed, such as the use of reactive copolymers with different functionalities. With this, the aim is to obtain a set of materials with a similar look to wood in which the lignocellulosic load does not degrade during processing.

The partial objectives are: 1.- Study of the State of the Art related to the revaluation of residues of pistachio shells and wood plastic composites. 2.- Definition of formulations and selection of compatibilizers. 3.- Compounding of materials by extrusion of polyester formulations with micronized pistachio shell. Injection of compounds to obtain standardized specimens. 4.- Mechanical, thermal, thermomechanical, morphological, color, water absorption and biodegradation characterization of the developed compounds. 5.- Synthesis and analysis of results for writing a scientific-technical report document.

[CA] En aquest treball s'han desenvolupat materials compostos de matriu polimèrica amb alt caràcter ecoeficient, basats en la incorporació de partícules de corfa de pistatxo. D'aquesta manera, es revaloritza un residu procedent de la indústria agroalimentària i s'obté un material que pel seu aspecte i prestacions pot substituir a la fusta tradicional. Per a això s'ha utilitzat com a matriu biopolimérica Polibutilé Succinato (PBS) i com a càrrega natural farina de corfa de pistatxo (HCP) obtingut a partir de residus de la indústria del pistatxo. Es va utilitzar l'agent compatibilizant PBS-g-MA amb la finalitat d'augmentar l'afinitat entre totes dues fases en percentatges en pes de 0%, 0,8%, 1,7%, 3,3% i 5% augmentant en proporció a la quantitat d’HCP en el compost. S'han analitzat propietats tèrmiques, mecàniques colorimètriques, morfològiques i s'ha observat com es comportaven enfront de l'aigua. Es va obtindre que la presència d’HCP, propiciava un augment en la duresa i rigidesa del material sent major com més percentatge d’HCP hi havia en el compost. Els resultats indiquen que el compatibilitzant va complir la seua funció i va augmentar l'afinitat de les 2 fases, creant un compost compatible entre sí. El material compost obtingut, visualment imita bé a la fusta amb un to entre groguenc i marró, mecànicament posseeix major rigidesa que la matriu base, amb una bona compatibilitat, un comportament tèrmic semblant a la matriu polimèrica d'origen i millors capacitats d'absorció d'aigua a causa de la incorporació de la fase natural. A més, es tracta d'un material ecoeficient, biodegradable i a conseqüència de l'addició de la càrrega natural, s'aconsegueix reduir el seu cost.