Estudio técnico-económico de fabricación industrial de plastificantes naturales de ácido poliláctico (PLA)

Abstract

[ES] En los últimos años, el empleo de materiales plásticos ha ido aumentando de forma continua. Actualmente, aunque la mayoría provienen de fuentes fósiles, se está observando una clara tendencia hacia la obtención de los mismos a partir de materias primas de origen renovable.

Existen multitud de materias primas renovables. Entre ellas, los aceites vegetales son una propuesta atractiva debido a su elevada disponibilidad y su capacidad para ser modificados químicamente, logrando las características adecuadas.

En el presente trabajo, se modifica químicamente el aceite obtenido de las semillas de chía mediante un proceso de maleinización. Dado que el aceite de chía presenta un elevado número de ácidos grasos insaturados, es posible introducir grupos maleico en los dobles enlaces presentes en el aceite, mediante una reacción de maleinización. Tras este proceso, y, con el objetivo de asegurar que el aceite de chía maleinizado proporcione al polímero (PLA) las características necesarias para que actúe como un buen plastificante, se estudian las propiedades del mismo, evaluando tanto el índice de acidez como el índice de yodo.

Finalmente, se realiza el diseño, montaje y estudio de viabilidad económica de la planta de producción del plastificante en la que se producirán 25 kg diarios de MACO, siendo necesaria una inversión inicial de aproximadamente 300.000 €.

[EN] In recent years, the use of plastic materials has continuously increased. Currently, although most of them come from fossil sources, a clear trend is being observed towards obtaining them from raw materials of renewable origin.

There are a multitude of renewable raw materials. Among them, vegetable oils are an attractive proposition due to their high availability and their ability to be chemically modified, achieving the appropriate characteristics.

In the present project, the oil obtained from chia seeds is chemically modified through a maleinization process. Since chia oil has a high number of unsaturated fatty acids, it is possible to introduce maleic groups in the double bonds present in the oil, through a maleinization reaction. After this process, in order to ensure that maleinized chia oil provides to the polymer (PLA) the characteristics to act as a good plasticizer, its properties are studied, evaluating the index of iodine and the acidity number.

Finally, the design, assembly and economic feasibility study of the plasticizer production plant is carried out, in which 25 kg of MACO will be produce daily, requiring an initial investment of approximately 300.000 €.