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

Martínez Sanz, Marta

doi:10.4995/Thesis/10251/30312

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

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.publisher	Universitat Politècnica de València	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]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30312	es_ES
dc.description.accrualMethod	TESIS	es_ES
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion	es_ES
dc.relation.tesis	8168	es_ES
dc.description.award	Premios Extraordinarios de tesis doctorales	es_ES