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Bacterial cellulose nanowhiskers to enhance the properties of plastics and bioplastics of interest in food packaging

RiuNet: Institutional repository of the Polithecnic University of Valencia

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Bacterial cellulose nanowhiskers to enhance the properties of plastics and bioplastics of interest in food packaging

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dc.contributor.advisor Lagaron Cabello, Jose Maria es_ES
dc.contributor.advisor López Rubio, María de los Desamparados es_ES
dc.contributor.author Martínez Sanz, Marta es_ES
dc.date.accessioned 2013-07-01T10:54:10Z
dc.date.available 2013-07-01T10:54:10Z
dc.date.created 2013-06-13T10:00:07Z es_ES
dc.date.issued 2013-07-01T10:54:06Z es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/30312
dc.description.abstract El presente trabajo tiene por objetivo estudiar las aplicaciones de los nanocristales o ¿nanowhiskers¿ extraídos mediante hidrólisis ácida de celulosa bacteriana (BCNW) para el desarrollo de materiales poliméricos y biopoliméricos con propiedades mejoradas para su uso en aplicaciones de envasado de alimentos. En primer lugar se estudió y optimizó el proceso de extracción de BCNW. Se desarrolló un procedimiento de extracción con ácido sulfúrico, que permitió obtener nanocristales con elevada relación de aspecto y cristalinidad y al mismo tiempo, un elevado rendimiento de extracción. Este procedimiento comprende una posterior etapa de neutralización que resultó ser necesaria para garantizar la estabilidad térmica de los nanocristales. El siguiente paso consistió en la formulación de materiales nanocompuestos con propiedades mejoradas incorporando BCNW en diferentes matrices plásticas, en concreto copolímeros de etileno-alcohol vinílico (EVOH), ácido poliláctico (PLA) y polihidroxialcanoatos (PHAs). Mediante las técnicas de electroestirado y estirado por soplado se generaron fibras híbridas de EVOH y PLA con BCNW. La incorporación de BCNW en las disoluciones empleadas para producir fibras modificó significativamente sus propiedades (viscosidad, tensión superficial y conductividad) y por tanto, la morfología de las fibras se vio afectada. Además, se generaron fibras con propiedades antimicrobianas mediante la incorporación de aditivos, maximizando el efecto antimicrobiano con la adición de sustancias de carácter hidrofílico. Seguidamente, se produjeron nanocompuestos por mezclado en fundido y se desarrollaron técnicas de pre-incorporación de BCNW para evitar la aglomeración de los mismos no sólo en matrices hidrofílicas como el EVOH, sino también en matrices hidrofóbicas como el PLA. La dispersión óptima de BCNW resultó en una mejora de las propiedades mecánicas y de barrera de los nanocompuestos. También se estudió la modificación de la superficie de los nanocristales mediante copolimerización con poli(glicidil metacrilato) para mejorar la compatibilidad de BCNW con una matriz hidrofóbica como el PLA. Se incluyen además los primeros resultados obtenidos en cuanto a la producción de nanobiocompuestos sintetizados por microorganismos, que consisten en PHAs con diferentes contenidos de hidroxivalerato reforzados con BCNW. Por último, se desarrollaron películas con propiedades de alta barrera basadas en películas de BCNW recubiertas con capas hidrofóbicas. El recubrimiento mediante la deposición de fibras por electrospinning seguido de homogeneización por calentamiento garantizó una buena adhesión entre las diferentes capas, protegiendo así las películas de BCNW del efecto negativo de la humedad.
dc.language Inglés es_ES
dc.rights Reserva de todos los derechos es_ES
dc.source Riunet es_ES
dc.subject Bacterial cellulose es_ES
dc.subject Cellulose nanocrystals es_ES
dc.subject Cellulose nanowhiskers es_ES
dc.subject Cellulose es_ES
dc.subject Acid hydolysis es_ES
dc.subject Nanocomposites es_ES
dc.subject Nanotechnology es_ES
dc.subject Packaging es_ES
dc.subject Electrospinning es_ES
dc.subject Blow spinning es_ES
dc.subject Fibres es_ES
dc.subject Melt compounding es_ES
dc.subject Casting es_ES
dc.subject Biopolymers es_ES
dc.subject Biobased materials es_ES
dc.subject Polymeric materials es_ES
dc.subject Ethylene vinyl alcohol es_ES
dc.subject EVOH es_ES
dc.subject Poly(lactic acid) es_ES
dc.subject PLA es_ES
dc.subject Polyhydroxyalkanoates es_ES
dc.subject PHAs es_ES
dc.subject PHBV es_ES
dc.subject Coatings es_ES
dc.subject Hydrophobization es_ES
dc.subject Poly(glycidyl methacrylate) es_ES
dc.subject Surface modification es_ES
dc.subject Barrier properties es_ES
dc.subject Mechanical properties es_ES
dc.subject Antimicrobial properties es_ES
dc.subject Thermal properties es_ES
dc.title Bacterial cellulose nanowhiskers to enhance the properties of plastics and bioplastics of interest in food packaging
dc.type Tesis doctoral es_ES
dc.identifier.doi 10.4995/Thesis/10251/30312 es_ES
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Tecnología de Alimentos - Departament de Tecnologia d'Aliments es_ES
dc.description.bibliographicCitation Martínez Sanz, M. (2013). Bacterial cellulose nanowhiskers to enhance the properties of plastics and bioplastics of interest in food packaging [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30312 es_ES
dc.description.accrualMethod Alfresco es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/acceptedVersion es_ES
dc.relation.tesis 8168 es_ES
dc.description.award Premiado es_ES


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