Desarrollo de material biodegradable basado en PLA para su uso en mobiliario

Abstract

[ES] En los últimos años los materiales poliméricos han pasado a ser una de las principales preocupaciones medio ambientales. Los problemas están causados por su origen petroquímico sumado a que son materiales no biodegradables. Este problema provoca grandes acumulaciones de materiales, que afectan a la flora y fauna, tanto terrestre como marina. En el presente trabajo de Fin de Grado, se ha trabajado con materiales poliméricos de origen bio y biodegradables con el fin de obtener un material equilibrado entre propiedades resistentes y dúctiles para su uso en mobiliario, como pueden ser sillas o partes de sillas. Para tal fin se ha realizado el estudio y caracterización de PLA (ácido poliláctico), una mezcla de PLA y PHB (poli hidroxibutirato), con unos porcentajes en peso de 75 % y 25 % respectivamente y también se ha estudiado la utilización de aceite de maíz epoxidado (ECO) como plastificante en la mezcla PLA-PHB. Los materiales desarrollados han sido ensayados y caracterizados para obtener un equilibrio en las propiedades mecánicas que permita obtener un material con propiedades óptimas que faciliten su uso en mobiliario y que al final de su vida útil pueda ser compostado, consiguiendo una disminución de su impacto ambiental. El material seleccionado para su uso en mobiliario, debido a sus propiedades, ha sido PLA+PHB+5%ECO, que se ha utilizado para el diseño del asiento de un taburete debido a las propiedades que presenta, además se ha realizado la simulación del proceso de inyección para determinar si el material estudiado cumple con los requisitos industriales.

[EN] In recent years polymeric materials have become one of the main environmental concerns. The problems are caused by their petrochemical origin coupled with the fact that they are non-biodegradable materials. This problem causes large accumulations of materials, which affects flora and fauna, both terrestrial and marine. In this Final Degree Project, we have worked with polymeric materials of bio and biodegradable origin in order to obtain a balanced material between resistant and ductile properties to use in furniture, such as chairs or chair parts. For this purpose, the study and characterization of PLA (polylactic acid), a mixture of PLA and PHB (polyhydroxybutyrate), with weight percentages of 75% and 25% respectively, and the use of oil epoxidized corn (ECO) as plasticizer in the PLA-PHB mixture. The developed materials have been tested and characterized to obtain a balance in the mechanical properties that allow to obtain a material with optimal properties that facilitate its use in furniture and that at the end of its useful life can be composted and diminishing its environmental impact. The material selected to use in furniture, due to its properties, has been PLA+PHB+5%ECObecause of the properties obtained has been considered the best to use for the design of the seat of a stool and the simulation of the injection process to determine if the material studied complies with the industrial requirements.