Plastificación de polímeros biodegradables mediante aceites vegetales modificados químicamente. Influencia en el proceso de biodegradación.

Abstract

[ES] En la actualidad se está observando una clara dirección hacia la obtención de materiales poliméricos de origen renovable para la sustitución de materiales petroquímicos. Entre los biopolímeros más utilizados destaca el PLA, el cual presenta un alto módulo de tensión y una buena procesabilidad. Sin embargo, presenta una naturaleza frágil con una baja ductilidad. Los aceites vegetales modificados químicamente pueden actuar como plastificante para mejorar las propiedades dúctiles del PLA. Existen diversas reacciones capaces de modificar los aceites vegetales. En este proyecto se empleará la reacción de epoxidación. El aceite modificado y el PLA se mezclan y se realiza un estudio de la biodegradación y las propiedades mecánicas de 5 muestras diferentes, obteniendo finalmente como mezcla óptima el PLA + 7,5% ECO. Finalmente, se realiza una simulación de una planta industrial, de expansión de una empresa, para fabricar 20 kg/día de aceite. También se realizará un estudio económico para conocer la amortización de la empresa, para ello se obtienen los costes y la facturación anual, fijando un precio de venta de 8 €/kg. Se calculan el VAN y el TIR para determinar si es rentable el proyecto y se obtiene un VAN de 192.339,89 € y un TIR de 26,32 %.

[EN] At present, a clear direction is currently being observed towards obtaining polymeric materials of renewable origin to replace petrochemical materials. Among the most widely used biopolymers is PLA, which has a high tensile modulus and good processability. However, it has a brittle nature with low ductility. Chemically modified vegetable oils can act as a plasticiser to improve the ductile properties of PLA. There are several reactions capable of modifying vegetable oils. In this project, the epoxidation reaction will be used. The modified oil and PLA are mixed and a study of the biodegradation and mechanical properties of 5 different samples is carried out, finally obtaining PLA + 7.5% ECO as the optimum mixture. Finally, a simulation of an industrial plant is carried out, for the expansion of a company, to manufacture 20 kg/day of oil. An economic study will also be carried out to determine the amortisation of the company, for which the costs and annual turnover are obtained, setting a selling price of 8 €/kg. The VAN and TIR are calculated to determine whether the project is profitable and a VAN of 192.339,89 € and an TIR of 26.32% are obtained.

[CA] En l'actualitat s'està observant una clara direcció cap a l'obtenció de materials polimèrics d'origen renovable per a la substitució dels materials petroquímics. Entre els biopolímers més utilitzats destaca el PLA, el qual presenta un alt mòdul de tensió i una bona procesabilitat. No obstant això, presenta una naturalesa fràgil amb una baixa ductilitat. Els olis vegetals modificats químicament poden actuar com a plastificant per a millorar les propietats dúctils del PLA. Existeixen diverses reaccions capaces de modificar els olis vegetals. En aquest projecte s'emprarà la reacció d'epoxidació. L'oli modificat i el PLA es combinen i es realitza un estudi de la biodegradació i les propietats mecàniques de 5 mostres diferents, obtenint finalment com a mescla òptima el PLA + 7,5% ECO. Finalment, es realitza una simulació d'una planta industrial, d’expansió d’una empresa, per a fabricar 20 kg/dia d'oli. També es realitzarà un estudi econòmic per a conéixer l'amortització de l'empresa, per a això s'obtenen els costos i la facturació anual, fixant un preu de venda de 8 €/kg. Es calculen el VAN i el TIR per a determinar si és rendible el projecte i s'obté un VAN de 192.339,89 € i un TIR de 26,32 %.