Descomposición térmica y termooxidativa del PHBV reforzado con fibras naturales de sisal
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C. Moliner-Estopiñán [1] ; J.D. Badia [1] ; A. Martínez Felipe [1] ; L. Santonja-Blasco [1] ; A. Ribes-Greus [1]
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[1] Universidad Politécnica de Valencia
Universidad Politécnica de Valencia
Valencia, España
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- Localización: VIII Congreso Nacional de Ingeniería Termodinámica. [Recurso electrónico]: libro de actas / coord. por Eduardo Montero García, 2013, ISBN 978-84-92681-62-4, págs. 1111-1120
- Idioma: español
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Resumen
Los polímeros de base biológica y biodegradables están recibiendo cada vez más atención debido a la necesidad de encontrar nuevas alternativas a la evidente escasez de petróleo y la contaminación derivada de la acumulación de residuos plásticos de fuentes no renovables [1]. En la actualidad, estos nuevos materiales de base biológica son principalmente utilizados para usos médicos [2] o como productos de embalaje [3]. De entre ellos, el poli (hidroxi-butirato de etilo-co-hidroxivalerato) (PHBV) es un polihidroxialcanoato (PHA) producido por bacterias presentes en materias primas agrícolas. Entre sus propiedades, su termoplasticidad, buena biocompatibilidad y biodegradabilidad controlada, hacen al PHBV un material adecuado para su procesado, pudiéndose formar diversos productos plásticos. Sin embargo, uno de sus mayores inconvenientes relacionado con sus aplicaciones técnicas es su baja fuerza de impacto. Con el fin de mejorar las propiedades mecánicas de estos materiales y hacerlos así adecuados para un amplio rango de aplicaciones técnicas, se utilizan fibras naturales como el sisal [4] como agente de refuerzo. En este estudio se aplicó la pirólisis o la combustión controlada [5] para evaluar las tecnologías de valorización energética en términos de estabilidad térmica y cinéticas de descomposición con el objetivo de evaluar los procesos térmicos y termo-oxidativos del PHBV reforzado con diferentes composiciones de sisal (0-30 %). Con el fin de simular el comportamento térmico de los composites PHBV/Sisal al someterlos a procesos de pirólisis y combustión, se llevaron a cabo ensayos termogravimétricos (TGA) no isotérmicos, tanto en atmósfera inerte (Ar) como en presencia de O2. Además, se realizó un análisis cinético para obtener los parámetros característicos de la descomposición de todos los materiales. La descripción matemática de la descomposición térmica y termo-oxidativa de los composites PHBV/Sisal se realizó aplicando los métodos Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira Sunose-, Vyazovkin y Curvas Master. El inicio de la descomposición de los composites se observa a temperaturas similares en las dos atmósferas estudiadas (T0≈275ºC). Se ha comprobado que el modelo tipo nucleación y crecimiento, que da importancia a la formación de burbujas de gas en la masa fundida, es válido tanto para la descomposición térmica en ambiente oxidante como inerte, lo que permite sugerir la elección más adecuada del reactor a utilizar.
