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https://hdl.handle.net/20.500.12104/112610Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Valle Sanchez, Cristian Isaac Hanoy | |
| dc.date.accessioned | 2026-04-13T19:55:07Z | - |
| dc.date.available | 2026-04-13T19:55:07Z | - |
| dc.date.issued | 2025-12-15 | |
| dc.identifier.uri | https://wdg.biblio.udg.mx | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.12104/112610 | - |
| dc.description.abstract | En el presente estudio se prepararon mezclas de poli (ácido láctico) (PLA) y policaprolactona (PCL), usando un extensor de cadena (Joncryl ADR) y fibra de agave destinadas a su procesamiento mediante termoformado. Los componentes empleados poseen la característica de ser compostables y/o biodegradables. El objetivo principal de esta investigación es contribuir a la reducción del impacto ambiental derivado del consumo de plásticos de un solo uso, los cuales suelen terminar en vertederos o dispersos en la naturaleza sin posibilidad de biodegradarse o compostarse. Se prepararon diferentes formulaciones con el fin de identificar las condiciones óptimas de procesamiento por termoformado. Las cantidades añadidas del extensor de cadena al PLA fue de 0.2, 0.4, 0.6. 0.8, 1.0 y 1.3%, mientras que el PCL añadido fue 10, 20, 30 y 40%. Este proceso es ampliamente utilizado en la industria plástica por su alta rentabilidad y por la producción de artículos delgados, ligeros y, en su mayoría, de un solo uso. Por ello, ofrecer alternativas sostenibles para este tipo de procesamiento resulta altamente deseable. | |
| dc.description.tableofcontents | Contenido ................................................................................................................................................... 2 Listado de figuras ....................................................................................................................................... 3 Listado de tablas ......................................................................................................................................... 5 Glosario de términos ................................................................................................................................... 6 Resumen. .................................................................................................................................................... 7 1 Introducción ........................................................................................................................................ 8 1.1 Antecedentes. .................................................................................................................................... 9 1.2 Justificación .................................................................................................................................... 11 1.3 Objetivos ......................................................................................................................................... 12 1.3.1 Objetivo general ....................................................................................................................... 12 1.3.2 Objetivos específicos. .............................................................................................................. 12 1.4 Hipótesis ......................................................................................................................................... 12 2 Marco teórico. ................................................................................................................................... 13 2.1 Polímeros. ....................................................................................................................................... 13 2.2 Poli-ácido láctico. ........................................................................................................................... 14 2.3 Policaprolactona .............................................................................................................................. 16 2.4 Fibras naturales ............................................................................................................................... 17 2.5 Joncryl ADR ................................................................................................................................... 18 2.6 Termoformado (Adaptado de Subramanian, 2024 y Klein, 2022) ................................................... 19 2.6.1 Características del termoformado. ............................................................................................ 19 2.6.2 Procesos de formado ................................................................................................................ 20 3 Experimentación. .............................................................................................................................. 24 3.1 Materiales. ...................................................................................................................................... 24 3.2 Preparación de los biopolímeros. .................................................................................................... 26 3.3 Preparación de la fibra de agave...................................................................................................... 26 3.4 Preparación de las formulaciones. ................................................................................................... 27 3.5 Mezclado......................................................................................................................................... 30 3.6 Elaboración de placas mediante termocompresión. ......................................................................... 31 3.7 Compostabilidad ............................................................................................................................. 37 3 4 Caracterización ................................................................................................................................. 38 4.2 Caracterización primaria. ................................................................................................................ 38 4.3 Reómetro de baja frecuencia. .......................................................................................................... 38 4.4 Ensayos mecánicos. ........................................................................................................................ 39 4.4.1 Tensión .................................................................................................................................... 39 4.5 Caracterización térmica ................................................................................................................... 40 4.5.1 Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) .............................................................................. 40 4.5.2 Análisis termogravimétrico (TGA). ......................................................................................... 41 4.6 Índice de fluidez. ............................................................................................................................. 41 4.7 Espectroscopía por transformada de Fourier (FTIR) ....................................................................... 42 4.8 Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) .................................................................................... 43 5 Resultados. ........................................................................................................................................ 44 5.1 Efecto del Joncryl ADR sobre matriz de PLA................................................................................. 44 5.2 Efecto del porcentaje de PCL en la matriz de PLA + Joncryl ADR. ............................................... 49 5.3 Efecto de la fibra de agave sobre la matriz PCL+PLA+Joncryl ADR ............................................. 52 5.4 Índice de fluidez .............................................................................................................................. 55 5.5 Caracterización térmica ................................................................................................................... 56 5.5.1 Análisis termogravimétrico (TGA) .......................................................................................... 56 5.5.2 Calorimetría diferencial de barrido (DSC) ............................................................................... 59 5.6 Espectro infrarrojo (ATR-FTIR) ..................................................................................................... 62 5.7 Microscopia electrónica de barrido (SEM) ..................................................................................... 65 5.8 Resultados pruebas de compostabilidad .......................................................................................... 67 Conclusiones ............................................................................................................................................. 69 Referencias ............................................................................................................................................... 70 Listado de figuras Figura 1: Clasificación de los polímeros de acuerdo con su origen y estabilidad (Osma, A. 2018). ........ 14 Figura 2: Ciclo de vida del PLA (Mehta, et all, 2006). ............................................................................. 16 Figura 3: Obtención de PCL mediante ROP (Labet & Thielemans, 2009) ............................................... 16 Figura 4: Obtención de PCL mediante activación de monómero ROP (Labet & Thielemans, 2009) ....... 17 Figura 5: Mecanismo de reacción de Joncryl ADR con PLA (Barletta, M. et. all, 2020). ........................ 18 Figura 6: Termoformado por vacío (Klein, 2022) .................................................................................... 21 Figura 7: Termoformado por drapeado (Klein, 2022) .............................................................................. 22 4 Figura 8: Termoformado con asistencia de pistón (Klein, 2022) .............................................................. 23 Figura 9: Termoformado por vacío con burbuja de presión (Klein, 2022) ............................................... 23 Figura 10: Termoformado mecánico (Klein, 2022) .................................................................................. 24 Figura 11: Mezclas propuestas de manera general representadas en un diagrama de Venn. PLA, poli(ácido-lactico), PCL: policaprolactona, J: Joncryl ADR y F: Fibra de agave. .................................. 26 Figura 12: Molino pulverizador marca Pulvex S-200 ............................................................................... 27 Figura 13: Cámara de secado al vacío. .................................................................................................... 29 Figura 14: Haake Polylab QC con cámara de mezclado como accesorio. ............................................... 30 Figura 15: Termoprensa. .......................................................................................................................... 31 Figura 16: Puntos de medición de lámina previo a termoformar ............................................................. 31 Figura 17: Diagrama de las etapas para obtención de láminas y copas por termoformado. ................... 33 Figura 18: Aspiradora marca Koblenz y Termoformadora marca FormBox Maycu ................................ 34 Figura 19: Lámina previo a termoformado ............................................................................................... 34 Figura 20: Pieza termoformada. ............................................................................................................... 35 Figura 21: Muestra final con los puntos de espesores a medir. ................................................................ 36 Figura 22: Diagrama de experimentación ................................................................................................ 38 Figura 23: Reómetro de baja frecuencia Haake Mars iQ Air, con accesorio CTC. .................................. 39 Figura 24: Equipo de pruebas universales Instron 3344 con accesorio de tensión .................................. 40 Figura 25: Calorímetro TA Instruments DSCQ200 .................................................................................. 41 Figura 26: Equipo TA Instruments Modelo Discovery TGA 5 .................................................................. 41 Figura 27: Equipo Instron CEAST MF20. ................................................................................................ 42 Figura 28: Espectrofotómetro de infrarrojo Nicolet iS50 ......................................................................... 43 Figura 29: Equipo SEM marca Tescan Modelo MIRA 3LMU .................................................................. 44 Figura 30: Torque vs Tiempo de formulaciones de PLA + Joncryl ADR .................................................. 45 Figura 31: Barrido de deformación de las formulaciones de PLA , PLA + Joncryl ADR......................... 45 Figura 32: Barrido de frecuencia de las formulaciones de PLA, PLA + Joncryl ADR ............................. 46 Figura 33: Barrido de tiempo-oscilación de las formulaciones de PLA, PLA + Joncryl ADR ................. 47 Figura 34: Módulo de Young de las formulaciones de PLA + Joncryl ADR ............................................ 48 Figura 35: Elongación a la rotura de las formulaciones de PLA + Joncryl ADR .................................... 48 Figura 36: Energía de rotura de las formulaciones de PLA + Joncryl ADR ............................................ 49 Figura 37: Módulo de Young de las formulaciones PLAJ+PCL............................................................... 50 Figura 38: Energía de la rotura de las formulaciones PLAJ+PCL .......................................................... 51 Figura 39: Elongación a la rotura de las formulaciones PLAJ+PCL ...................................................... 52 Figura 40: Elongación a la rotura de las formulaciones PLAJPCL + fibra de agave .............................. 53 Figura 41: Módulo de Young de las formulaciones PLAJPCL + fibra de agave ...................................... 54 Figura 42: Energía de rotura de las formulaciones PLAJPCL + fibra de agave ..................................... 54 Figura 43: Índice de fluidez de todas las mezclas propuestas .................................................................. 56 Figura 44: Comparativa de PLA y PCL contra formulaciones propuestas ............................................... 57 Figura 45: Termograma TGA de la composición PLAJPCLF0 ................................................................ 58 Figura 46: Termograma TGA de la composición PLAJPCLF5 ................................................................ 58 Figura 47: Termograma TGA de la composición PLAJPCLF10 .............................................................. 59 Figura 48: Termograma DSC para la formulación PLAJPCLF0 ............................................................. 60 5 Figura 49: Termograma DSC para la formulación PLAJPCLF3 ............................................................. 60 Figura 50: Termograma DSC para la formulación PLAJPCLF5 ............................................................. 61 Figura 51: Termograma DSC para la formulación PLAJPCLF10 ........................................................... 61 Figura 52: Espectro de infrarrojo ATR-FTIR para muestras PLA y PCL ................................................ 63 Figura 53: Espectro de infrarrojo ATR-FTIR de las muestras PLAJPCL0,3,5,10 .................................... 64 Figura 54: micrografías de las formulaciones .......................................................................................... 66 Figura 55: Línea de tiempo de degradación de las muestras. .................................................................. 68 Listado de tablas Tabla 1: Componentes típicos de la fibra de agave .................................................................................. 26 Tabla 2: Formulaciones propuestas de PLA + Joncryl ADR .................................................................... 28 Tabla 3: Formulaciones propuestas de PLAJ + PCL. ............................................................................... 28 Tabla 4: Formulaciones propuestas de PLAJPCL + fibra de agave. ........................................................ 29 Tabla 5: Espesores de láminas previo a termoformado. ........................................................................... 32 Tabla 6: Espesores de la lámina después de termoformado en pieza final. .............................................. 36 Tabla 7: Materiales necesarios para realizar la composta ....................................................................... 37 Tabla 8: Resultados experimentales de DSC. ........................................................................................... 62 Tabla 9: Número de onda para los espectros del componente de las formulaciones ................................ 63 Tabla 10: Degradación por pérdida de peso en composta. ...................................................................... 67 | |
| dc.format | application/PDF | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Biblioteca Digital wdg.biblio | |
| dc.publisher | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.uri | https://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp | |
| dc.subject | Termoformado De Biocompositos A Base De Poli-Acido Lactico | |
| dc.title | TERMOFORMADO DE BIOCOMPOSITOS A BASE DE POLI-ÁCIDO LÁCTICO, POLICAPROLACTONA, JONCRYL ADR Y FIBRA DE AGAVE | |
| dc.type | Tesis de Maestría | |
| dc.rights.holder | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.holder | Valle Sanchez, Cristian Isaac Hanoy | |
| dc.coverage | GUADALAJARA, JALISCO | |
| dc.type.conacyt | masterThesis | |
| dc.degree.name | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA | |
| dc.degree.department | CUCEI | |
| dc.degree.grantor | Universidad de Guadalajara | |
| dc.rights.access | openAccess | |
| dc.degree.creator | MAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERO EN QUIMICA | |
| dc.contributor.director | Gonzalez Nuñez, Ruben | |
| Appears in Collections: | CUCEI | |
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