Dispersión de Celulosa Microfibrilada (MFC) en Ácido Poliláctico (PLA) desde Procesamiento a Escala de Laboratorio hasta Semi-Industrial Utilizando Plastificantes Biobasados como Ayudas para la Dispersión
Autores: Molinari, Giovanna; Gigante, Vito; Fiori, Stefano; Aliotta, Laura; Lazzeri, Andrea
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Estudio
Celulosa microfibrilada
MFC
ácido poliláctico
PLA
Plastificantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En el presente estudio, dos tipologías comerciales de celulosa microfibrilada (MFC) (Exilva y Celish) con un 2% en peso fueron primero compuestas por fusión a escala de laboratorio en ácido poliláctico (PLA) mediante un microcompresor. Para lograr una adecuada dispersión de la MFC y evitar los conocidos problemas de aglomeración, se investigó el uso de dos tipos de plastificantes biobasados (polietilenglicol (PEG) y oligómero de ácido láctico (OLA)). Los plastificantes tuvieron el doble efecto de dispersar la MFC y, al mismo tiempo, contrarrestar la rigidez excesiva causada por la adición de MFC a la matriz de PLA. Se llevaron a cabo varias pruebas preliminares de dilución, con diferentes relaciones en peso de suspensión acuosa de celulosa/plastificante. Estas pruebas fueron acompañadas de observaciones de SEM y pruebas IR y mecánicas en películas moldeadas por compresión para seleccionar el mejor contenido de plastificante. La mejor formulación se escaló luego en un extrusor de doble tornillo semiindustrial, alimentando la solución mediante una bomba peristáltica, para optimizar la producción a escala industrial de compuestos comerciales a base de MFC con un método libre de solventes. De este estudio, se puede ver que el uso de plastificantes como ayudas de dispersión es una solución biobasada y ecológica que se puede utilizar fácilmente en técnicas de extrusión convencionales.
Descripción
En el presente estudio, dos tipologías comerciales de celulosa microfibrilada (MFC) (Exilva y Celish) con un 2% en peso fueron primero compuestas por fusión a escala de laboratorio en ácido poliláctico (PLA) mediante un microcompresor. Para lograr una adecuada dispersión de la MFC y evitar los conocidos problemas de aglomeración, se investigó el uso de dos tipos de plastificantes biobasados (polietilenglicol (PEG) y oligómero de ácido láctico (OLA)). Los plastificantes tuvieron el doble efecto de dispersar la MFC y, al mismo tiempo, contrarrestar la rigidez excesiva causada por la adición de MFC a la matriz de PLA. Se llevaron a cabo varias pruebas preliminares de dilución, con diferentes relaciones en peso de suspensión acuosa de celulosa/plastificante. Estas pruebas fueron acompañadas de observaciones de SEM y pruebas IR y mecánicas en películas moldeadas por compresión para seleccionar el mejor contenido de plastificante. La mejor formulación se escaló luego en un extrusor de doble tornillo semiindustrial, alimentando la solución mediante una bomba peristáltica, para optimizar la producción a escala industrial de compuestos comerciales a base de MFC con un método libre de solventes. De este estudio, se puede ver que el uso de plastificantes como ayudas de dispersión es una solución biobasada y ecológica que se puede utilizar fácilmente en técnicas de extrusión convencionales.