Facultad Regional San Francisco
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Item Lignin-based polyethylene films with enhanced thermal, opacity and biodegradability properties for agricultural mulch applications(2020-09) Chiappero, Lucio Rafael; Bartolomei, Suellen S.; Estenoz, Diana; Moura, E. B.; Nicolau, Verónica V.Lignins are promising alternative raw materials for biocomposites due to their renewability, low cost and abundance. In this work, the use of (softwood and hardwood) Kraft lignins in the development of LLDPE/lignin films for agricultural mulch applications is studied. Processable blends were obtained from unmodified softwood lignin (SW) and from hardwood lignin modified by esterification (HWE). LLDPE was pelletized with (2.5%, 5% and 10%) lignin with particle size between 38 and 75 μm and flexible films were blown extruded. Processable extrusion blends showed temperature differences lower than 20 °C between the Tg of lignin and the melting temperature of LLPDE. Films from neat LLPDE and with 2.5% of HWE and up to 5% SW exhibited statistically comparable (≅ 349%) values of ductility. Ester groups present in lignin improve weight loss of lignin-based blends after soil buried test.Item Valorización de lignina organosolv proveniente de cascarilla de arroz para su uso en resinas fenólicas(Secyt UTN Facultad Regional San Francisco, 2018-11) Chiappero, Lucio Rafael; Dagnino, Paola; Estenoz, Diana; Chamorro, María Esther; Nicolau, Verónica V.Las resinas de fenol-formaldehído (PF) son polímeros sintéticos obtenidos por reacción entre el fenol (P) y el formaldehído (F). En la actualidad, la sustitución parcial de P (derivado del petróleo, tóxico y costoso) por polímeros naturales tales como las ligninas constituye una alternativa, debido a la similitud existente entre el P y las estructuras aromáticas presentes en la lignina. La lignina es uno de los biopolímeros más abundantes en las plantas y junto con la celulosa y la hemicelulosa conforma la pared celular de las mismas en una disposición regulada a nivel nano-estructural, dando como resultado redes de ligninahidratos de carbono. La elección del tipo de lignina se basa en su precio, disponibilidad y reactividad química. Existen básicamente 3 tipos de ligninas comerciales obtenidas de la industria de pasta de celulosa: Soda, Kraft y lignosulfonatos. El fraccionamiento organosolv tiene como ventajas la utilización de solventes que pueden ser recuperados y reutilizados y las ligninas obtenidas son de mayor pureza que las antes mencionadas. En este trabajo se estudió la extracción, caracterización y la activación por hidroximetilación de una lignina proveniente de cascarilla de arroz (LO) de la región del noreste argentino en comparación con un lignosulfonato de sodio comercial (LS) como potencial reemplazo de P en la síntesis de resoles.Item Evaluación del desempeño mecánico de films basados en polietileno lineal de baja densidad y lignina Kraft(Secyt UTN Facultad Regional San Francisco, 2019-10) Chiappero, Lucio Rafael; Moura, E. B.; Nicolau, Verónica V.El polietileno lineal de baja densidad (PELDB) es un termoplástico de cadena lineal con múltiples números de ramificaciones cortas. Se sintetiza a partir de la copolimerización de etileno con olefinas de cadena más larga en presencia de catalizadores. El PELDB tiene una viscosidad más baja y una mayor resistencia a la tracción que el polietileno de baja densidad. Sus aplicaciones están muy extendidas e incluyen el envasado de alimentos, juguetes, y tapas, entre otras. En este trabajo se evalúa el efecto que una lignina del tipo Kraft de tamaño de partícula entre 38-75 µm sobre las propiedades mecánicas de películas flexibles de PELDBItem Laminados decorativos de alta presión a partir de lignina kraft sulfonada con propiedades finales similares a los laminados convencionales(Secyt UTN Facultad Regional San Francisco, 2020-10) Ontivero, Sofía; Forlini, Micaela; Chiappero, Lucio Rafael; Nicolau, Verónica V.Las resinas de fenol-formaldehido (PF) son polímeros sintéticos termoestables, obtenidos por reacción entre el fenol (P) y el formaldehido (F). Los resoles se obtienen empleando un exceso de F y en condiciones alcalinas. En general, los resoles son estables a temperatura ambiente, pero se curan mediante aplicación de calor, generando polímeros de peso molecular infinito, infusibles e insolubles. Una de las principales aplicaciones de los resoles es en la producción de laminados decorativos de alta presión. Un laminado decorativo de alta presión es un material compuesto constituido de papeles impregnados con resinas base y curados a alta temperatura y presión. Básicamente, el proceso de obtención de laminados decorativos involucra tres etapas: i) la sintetisis de las resinas base; ii) la impregnación y secado de los papeles; y iii) el curado de los papeles impregnados con resina. En este trabajo se empleó una LG Kraft sulfonada para la síntesis de un resol modificado y se compararon sus propiedades con las propiedades de un resol convencional.Item Ácido poliláctico a partir de lactosuero: I. Síntesis de lactido.(2017-10-18) Garnero, Paula Carolina; Chiappero, Lucio Rafael; Nicolau, Verónica V.; Estenoz, DianaEl ácido poliláctico (APL) es un biopolímero termoplástico que ha encontrado numerosas aplicaciones en el campo de la medicina y en la fabricación de envases descartables pero su costo es aún elevado comparado con los plásticos sintéticos tradicionales. Una de las estrategias estudiadas para abaratar los costos es emplear como materia prima desechos agrícolas o lactosuero, subproductos que son abundantes en nuestro país. El APL puede obtenerse por apertura de anillo del dímero lactido y sus propiedades estarán directamente influenciadas por la calidad del monómero. El objetivo final de la investigación es diseñar y optimizar un proceso de obtención de APL a partir de lactosuero. En este trabajo se presenta la primera etapa de la investigación en la cual se estudió la síntesis de lactido vía un proceso de oligomerización-depolimerización tanto a partir de ácido láctico como de lactato de etilo [1]. La oligomerización del ácido láctico se llevó a cabo a 180 °C (6 h en atmósfera de nitrógeno - 5 h a 70 mmHg) y la depolimerización a 210 °C (5 h a 70 mmHg con 0,5% p/p de cloruro estañoso como catalizador) [2]. De modo similar, la oligomerización del lactato de etilo se realizó a 180 ºC (6 h en atmósfera de nitrógeno con 1% p/p de octoato de estaño como catalizador - 5 h a 70 mmHg) y la depolimerización a 180 ºC (5 h a 70 mmHg). Finalmente se obtuvo APL por apertura de anillo del dímero lactido a 170 ªC empleando alcohol bencílico y octoato de estaño como iniciador y catalizador, respectivamente [3]. Se emplearon técnicas volumétricas, cromatográficas (SEC y GC) y espectroscópicas (1H RMN) para la caracterización de los monómeros, los oligómeros, el lactido y el APL [4]. Los cromatogramas y espectros obtenidos por GC y RMN confirmaron la estructura del compuesto cíclico.Item Caracterización e hidroximetilación de lignina proveniente de cascarilla de arroz para su uso en resinas fenólicas(2017-10-17) Chiappero, Lucio Rafael; Dagnino, Eliana P.; Chamorro, María Esther; Nicolau, Verónica V.Las ligninas (L) son polímeros naturales que se emplean como sustitutos parciales del fenol (P) en las resinas de fenol-formaldehído (PF) destinadas a la fabricación de paneles de madera y laminados decorativos, entre otros. La elección del tipo de L se basa en su precio, disponibilidad y reactividad química. La estructura química de la L es muy compleja y depende de la especie vegetal y del proceso de fraccionamiento utilizado para separarla de los demás componentes estructurales de la biomasa lignocelulósica. La baja reactividad de la L hacia el formaldehido hace necesaria su modificación estructural previa. La hidroximetilación es el método más empleado, ya que permite un incremento de los grupos hidroximetilo en el anillo aromático de la molécula de L necesarios para la formación de uniones covalentes durante la síntesis de resinas de PF.Item Valorización de lignina Organosolv proveniente de cascarilla de arroz como potencial sustituto de fenol en resinas de fenol - formaldehído(2018-10-24) Chiappero, Lucio Rafael; Nicolau, Verónica V.; Estenoz, Diana; Dagnino, Eliana P.; Chamorro, María EstherLas ligninas son polímeros naturales que se emplean como sustitutos de fenol en las resinas de fenol-formaldehído. La elección del tipo de lignina se basa en su precio, disponibilidad y reactividad química. La baja reactividad de la lignina hacia el formaldehido hace necesaria su modificación estructural previa. En este trabajo se estudia la extracción, caracterización y la activación por hidroximetilación de una lignina proveniente de cascarilla de arroz de la región del Noreste argentino como potencial reemplazo de fenol en la síntesis de resoles. Los resultados se comparan con un lignosulfonato de sodio comercial. Se emplearon técnicas espectroscópicas y cromatográficas para la caracterización de las ligninas y volumétricas para el seguimiento de formaldehído durante las reacciones de hidroximetilación llevadas a cabo a 50 ºC y pH 9 y 11 para la lignina Organosolv y lignosulfonato, respectivamente. La pureza y reactividad de la lignina Organosolv fueron superiores al correspondiente lignosulfonato de sodio.Item Empleo de Lignosulfonatos en la síntesis de resinas de Fenol-Formaldehido. Caracterización e hidroximetilación.(2018-05-29) Chiappero, Lucio Rafael; Nicolau, Verónica V.; Estenoz, DianaLas resinas de fenol-formaldehído (PF) son polímeros sintéticos obtenidos por reacción entre el fenol (P) y el formaldehído (F). En la actualidad, la sustitución parcial del P por polímeros naturales, tales como las ligninas y sus derivados, constituye una alternativa, debido a la similitud existente entre el P y las estructuras a aromáticas presentes en la lignina. A diferencia del P que presenta 3 sitios reactivos en las posiciones orto- y para-, los anillos aromáticos (o radicales) de la lignina presentan sólo 1, 2 o ningún sitio reactivo orto- por anillo, ya que las posiciones para- están sustituidas (Fig. 1). La relación molar de los radicales aromáticos varía principalmente con el tipo de madera y las condiciones de pulpado (Peng et al., 1993), determinando la reactividad de las ligninas y las propiedades finales de los materiales que con ellas se produzcan. Los lignosulfonatos son el único tipo de lignina completamente soluble en agua en todo rango de pH debido a la presencia de grupos sulfonatos hidrofílicos y además están disponibles en gran cantidad y a un precio capaz de hacer atractiva la posibilidad de incorporarlos parcialmente en resinas de PF. La baja reactividad de la lignina hacia el F hace necesaria su modificación estructural previa, la cual puede realizarse por distintos métodos, siendo el más empleado para la síntesis de resinas de PF del tipo resol la hidroximetilación con F en medio alcalino (Alonso, 2001). En este trabajo se describe la caracterización e hidroximetilación de dos lignosulfonatos disponibles en el mercado con el objetivo de evaluar su potencial uso como reemplazo de P en la síntesis de resinas de PF.Item Síntesis De Ácido Poliláctico A Partir De Suero De Quesería. I. Estudio De La Síntesis Del Lactido(2014-03-01) Chiappero, Lucio Rafael; Nicolau, Verónica V.; Andini, Juan; Estenoz, DianaEl ácido poliláctico es un biopolímero termoplástico que puede obtenerse por apertura de anillo del dímero lactido a partir de ácido láctico. Debido a su biodegradabilidad, propiedades de barrera y biocompatibilidad, este polímero ha encontrado numerosas aplicaciones en el campo de la medicina, y como sustituto de “commodities” en la fabricación de envases descartables. Actualmente, existen sólo algunas industrias en los EE. UU., Europa y Asia que producen ácido poliláctico, pero su costo es aún elevado comparado con los plásticos sintéticos tradicionales. Una de las estrategias estudiadas para abaratar los costos es emplear como materia prima desechos agrícolas o suero de quesería, subproductos que son abundantes en nuestro país.