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A comparative study of a self strain-monitoring carbon nanotube film and carbon fibers under flexural loading by electrical resistance changes

J.B. Pinto S. Kern José de Jesús Ku Herrera J. Yasui Valeria La Saponara K. J. Loh1 (2015)

With the increased use of composites for load-carrying structures, the ability to obtain strain and damage information is critical to maintain reliable structures in the field. A promising class of multifunctional composites with the ability to self-sense strain and/or damage is possible through the use of carbon fibers and carbon nanotubes. This paper presents a comparative study of two sensors for fiber-reinforced polymer composites: the sensors are the carbon fibers themselves, and a non-structural carbon nanotube (CNT) film applied through spray deposition. The changes in resistance of the sensors are compared under monotonic and cyclic flexural loading. Within the limits of this study and the current CNT sensor configuration, the carbon fibers are shown to have a higher sensitivity for strain and damage sensing. However, the CNT film appears to track the performance of GFRPs reasonably well for tensile strains.

Article

CARBON FIBERS DAMAGE DETECTION FIBER REINFORCED PLASTICS FIBERS NANOCOMPOSITE FILMS REINFORCED PLASTICS STRAIN YARN INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Desarrollo de biopolímero a base de colágeno

Development of collagen-based biopolymer

ROMAN DANIEL ROMERO MITRE JOSE VICTOR GALAVIZ RODRIGUEZ Isaías Emmanuel Garduño Olvera Raúl Pérez Bustamante (2020)

The investigation theme of this paper is the development of a material of sustainable polymeric origin coming from poultry bones and cartilage from which obtains the collagen that is essential to make the step polymerization to apply it in plastic parts. What we would like to do with this research is to provide an alternative of a biodegradable material obtaining applicable in the manufacture of different products of polymeric origin such as utensils, auto-parts and even disposable products. The investigation made, based on polymerization fundamentals and the design of experiments methodology together achieved to get the best combination of the main components of the biopolymer. The major findings were the good mechanical and thermal strength of the biopolymer slightly superior to a commercial polymer like polypropylene. The contribution of this work is the obtaining of an environmental friendly material.

El tema de investigación de este artículo es el desarrollo de un material de origen polimérico sustentable proveniente de los huesos y cartílago de las aves de corral de las cuales se obtiene el colágeno que es esencial para realizar la polimerización por pasos para aplicarla en productos plásticos. El problema que se quiere resolver con este trabajo es proporcionar una alternativa de obtención de un material biodegradable aplicable en la manufactura de diferentes productos de origen polimérico tales como utensilios, autopartes interiores e incluso productos desechables. La investigación hecha basada en los fundamentos de la polimerización que, junto con la metodología del diseño de experimentos, permitieron obtener la mejor combinación de los componentes principales del biopolímero. Los mayores hallazgos fueron la buena resistencia mecánica y térmica del biopolímero ligeramente superior a un polímero comercial como el polipropileno. La contribución de este trabajo es la obtención de un material amigable con el medio ambiente.

Coautoría de A. Pérez Pérez (Universitad Tecnológica de Tlaxcala).

Los autores agradecen las facilidades y el apoyo otorgado por CIATEQ, para la realización de este trabajo, sin cuyo respaldo no hubiera sido posible.

Article

Biopolímeros Manufactura sustentable Plásticos Biopolymers Sustainable manufacture Plastics INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA QUÍMICAS ANÁLISIS DE POLÍMEROS ANÁLISIS DE POLÍMEROS

Study, fabrication and characterization of solar cells based on a-Si:H films deposited by plasma on plastic substrates.

Carlos Ospina (2018)

In this work, plastic substrates PEN, Kapton Polyimide and Teflon were characterized by means of the atomic force microscopy (AFM) technique. Parameters such as maximum height of peaks and width of defects were analyzed. Regions free of defects of these surfaces were also analyzed and the most relevant statistical parameters were determined, such as the RMS roughness, the average height, skewness and kurtosis. In addition to the morphological characterization, spectral measurements were made on the plastic substrates. It was observed that the Teflon substrate has greater optical transmission in the UV spectral region compared to PEN, and exhibits greater transmission in the visible spectrum compared with PEN and Kapton.

p-i-n structures were fabricated on plastic and glass substrates, and the evolution of the morphology in the different layers that make up the p-i-n structure was investigated. The study showed that the morphological characteristics of the surfaces depend on the material used as a substrate, as well as the type of the deposited layers. In addition, treatments with argon (Ar) plasma were studied to improve the adhesion of polymers and AZO films on plastic substrates. The optimal conditions that we found were the following: Power of 30 W, pressure equal to 0.3 Torr and time of 6 minutes. The treatment is the same if done at 110° C or at room temperature.

Planarization study of surface defects was carried out on flexible substrates. The study was characterized by AFM and transmittance. Fabrication and characterization of completely inorganic flexible solar cells and some hybrids were carried out. The performance of the solar cells was evaluated through J-V performance curves under AM1.5 illumination.

En este trabajo se caracterizaron superficies de sustratos plásticos PEN, Kapton Poliimida y Teflón por medio de la técnica de microscopía de fuerza atómica (AFM). Parámetros como altura máxima de picos y ancho de defectos se analizaron. Regiones libres de defectos de estas superficies también fueron analizadas y se determinaron los parámetros estadísticos más relevantes como son la rugosidad RMS, la altura promedio, “skewness” y curtosis. Además de la caracterización morfológica, mediciones espectrales fueron realizadas sobre los sustratos plásticos. Se observó que el sustrato Teflón posee mayor transmisión óptica en la región espectral UV en comparación con PEN, y exhibe mayor transmisión en el espectro visible comparado con PEN y Kapton.

Se fabricaron estructuras p-i-n sobre sustratos de plástico y vidrio, y se investigó la evolución de la morfología en las diferentes capas que conforman la estructura p-i-n. El estudio mostró que las características morfológicas de las superficies dependen del material usado como sustrato, así como del tipo de las capas depositadas. Además, se estudiaron tratamientos con plasma de argón (Ar) para mejorar la adhesión de polímeros y películas de AZO sobre sustratos plásticos. Las condiciones óptimas que encontramos fueron las siguientes: Potencia de 30 W, presión igual a 0.3 Torr y tiempo de 6 minutos. El tratamiento sirve igual si se hace a 110°C o a temperatura ambiente.

Estudio de planarización de defectos superficiales fue llevado a cabo sobre sustratos flexibles. El estudio se caracterizó por AFM y transmitancia. Se realizó fabricación y caracterización de celdas solares flexibles completamente inorgánicas y algunas híbridas. El rendimiento de las celdas solares fue evaluado a través de curvas de rendimiento J-V bajo iluminación AM1.5.

Doctoral thesis

Solar cells Polymer Plastics Photovoltaics a-Si:H CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA

Incubabilidad del huevo de gallina criolla (Gallus domesticus L) y respuesta de su progenie a dietas con dos nieveles de fibra en la región del sotavento veracruzano.

ERIK DANIEL DÍAZ AMBROSIO (2017)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Agroecosistemas Tropicales).- Colegio de Postgraduados, 2017.

La finalidad de la presente investigación fue evaluar la incubabilidad del huevo de gallina criolla y la respuesta productiva y morfológica de la progenie alimentada con dos niveles de fibra en la dieta. Se realizaron dos ensayos de incubación-eclosión-crecimiento de pollitos criollos. En incubabilidad se determinó el peso (Ph), índice morfológico (IM), fertilidad (Fe), eclosión del huevo (Ec) y peso al nacimiento del pollito (Pn); Posteriormente, se seleccionaron aleatoriamente y se distribuyeron en lotes de 10. A partir de la segunda semana y por un periodo de 56 días, se ofreció dos dietas experimentales con niveles de 4 y 8 % de fibra. Se evaluaron el variable peso vivo (Pv), consumo de alimento (CAD), ganancia diaria de peso (GDP) y conversión alimenticia (CA); zoométricamente se midió el perímetro torácico (Pt), longitud dorsal (Ld), longitud de muslo (Lm), longitud de pierna (Pp), longitud de pernil (Lpe), perímetro de pierna (Pp), longitud de ala (Al), longitud de caña (Lc). El diseño utilizado fue completamente al azar con mediciones repetidas semanales. En incubación se observó diferencia (P<0.05) en Fe (71.2 vs 90.1 %), Ec (51.9 vs 72.0 %) y Pn (36.8 vs 39.2 g). Analizando por contenido de fibra, se encontró diferencia (P<0.05) en CAD con 34.4 g (T4) y 35.9 g (T8), sin alguna diferencia (P>0.05) en Pv, CA, GDP. En mediciones zoometrícas el periodo 1 fue superior (P<0.0001). _______________ INCUBABILITY OF CREOLE HEN´S EGG (Gallus domesticus L.) AND RESPONSE OF IT´S PROGENY TO DIETS WITH TWO LEVELS OF FIBER IN THE REGION OF SOTAVENTO VERACRUZANO. ABSTRACT: The purpose of this research was to evaluate the hatchability of eggs of Creole hens and the productive and morphological response of the progeny fed with two levels of fiber in the diet. Two trails of incubation-hatching- growth of creole eggs and chicks were carried out. For incubation egg weight (Ph), morphological index (IM), fertility (Fe), hatching from the egg (Ec) and weight at birth (Pn) were determined; subsequently, the chickens were randomly selected and distributed in batches of 10. From the second week and through a period of 56 days, two experimental diets containing levels of 4% and 8% of fiber were offered. We assessed the variables live weight (Pv), feed intake (CAD), average daily gain (GDP) and feed conversion (CA); for zoometrics the thoracic perimeter (Pt), dorsal length (Ld), length of thigh (Lm), length of leg (Pp) length of upper leg (Lpe), perimeter of leg (Pp), wing length (Al), length of shank (Lc) were measured. The design was completely randomized with week repeated measures. In incubation differences were observed (P<0.05) in Fe (71.2 vs 90.1%), Ec (51.9 vs 72.0%) and Pn (36.8 vs. 39.2 g). Analyzing by fiber content, difference was found (P<0.05) in CAD with 34.4 g (T4) and 35.9 g (T8), without any difference (P>0.05) in Pv, CA, GDP. In zoometric measures, period 1 was superior (P<0.0001).

Master thesis

Incubación Pollo Criollo Fibra Crecimiento Zoometría Incubation Chicken Creole Fiber Growth Zoommetry Agroecosistemas Tropicales Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PRODUCCIÓN ANIMAL AVICULTURA

Tasas de defecación en venado cola blanca (Odocoileus virginianus) a partir del contenido de fibra en heces

DANIA MELISSA VEGA HERNANDEZ (2014)

Tesis (Maestría en Ciencias, especialista en Ganadería).- Colegio de Postgraduados, 2014.

El método indirecto de conteo de grupos fecales es muy empleado en la estimación de poblaciones de venado. Para realizar su estimación es necesario utilizar un índice fecal, lo que se conoce como tasa de defecación. Sin embargo, existe gran variación entre las tasas a emplear lo que hace cometer errores al estimar la densidad de población en una determinada área, independientemente de la semejanza en hábitat, lo que puede acarrear estimaciones y decisiones equivocadas en el manejo y aprovechamiento de la especie. Considerando lo anterior, se planteó la construcción de modelos para estimar las tasas de defecación de venado cola blanca a partir de los contenidos de fibra detergente neutro (FDN) y fibra detergente ácido (FDA) en heces. De mayo de 2012 a junio de 2013, se llevó a cabo la presente investigación en Salinas, SLP, México, donde se utilizaron nueve venados cola blanca (Odocoileus virginianus) adultos en cautiverio. Tres venados fueron asignados aleatoriamente a cada tratamiento en corrales individuales con un periodo de una semana de adaptación al consumo de las dietas. Se establecieron tres tratamientos a base de dietas con tres niveles de fibra, baja (FDN 33.11%, FDA 10.84%), mediana (FDN 42.13%, FDA 17.11%) y alta (FDN 48.39%, FDA 24.93%). Las tres dietas fueron balanceadas para satisfacer los requerimientos nutricionales de los venados. Se colectaron los grupos fecales una vez por semana y se estimó el consumo de alimento. Se analizaron las dietas y heces de acuerdo al contenido de materia seca (MS), materia orgánica (MO), nitrógeno total, cenizas, FDN, FDA, y lignina. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar donde los tratamientos correspondieron a los tres niveles de fibra en la dieta, y los bloques a las estaciones del año, y se realizó una regresión múltiple por cada estación del año como modelo de predicción. Los resultados mostraron que durante todo el experimento el consumo de MS varió de 0.370 a 2.14 kg d-1, con promedio de 0.970 kg d-1 (± 0.342). El consumo se vio afectado (p=0.0006) por el nivel de fibra en la dieta y por la estación del año (p<0.0001). De la misma manera, el efecto de los niveles de fibra en la dieta sobre la tasa de defecación mostraron diferencia (p<0.0001), así como entre las estaciones del año (p=0.0007). El porcentaje de FDN en heces (55.91% ± 4.02) aumentó significativamente (p<0.0001) de acuerdo al aumento de la cantidad de fibra en las dietas. De igual manera, el porcentaje de FDA en heces (32.27% ± 4.74) mostró diferencias (p<0.0001) entre los niveles de fibra en las dietas. Se construyeron tres modelos para determinar la tasa de defecación (TD) a partir de la FDN y FDA en heces. Para primavera el modelo fue TD= -4.84696 -[0.02159 (FDN)] + [0.58397 (FDA)], para el verano el modelo fue TD= -51.0272 + [0.26868 (FDN)] + [1.61121 (FDA)], y para el invierno el modelo fue TD= 7.82939 -[0.02667 (FDN)] + [0.17309 (FDA)]. En la presente investigación, el consumo de alimento varió a través del año independientemente de la dieta. El contenido de fibra en el alimento y en las heces determinó la tasa de defecación. Se concluye que la tasa de defecación no es constante durante el año y que ésta varía de acuerdo al contenido de fibra en el alimento, lo cual debe ser considerado para su uso en la estimación de poblaciones a partir del conteo de grupos fecales. _______________ DEFECATION RATES OF WHITE TAILED DEER (Odocoileus virginianus) FROM FIBER CONTENT IN FEACES. ABSTRACT: The indirect method of counting groups of pellets is widely used in estimating deer populations. To use this method is necessary a fecal index, which is known as defecation rate. However, there is great variation among the possible defecation rate to apply, which makes to have the risk of estimating incorrectly the population density in a given area, regardless the similarity in habitats. All this can bring erroneous estimations and decisions about the use and management of the species. Considering this, it was raised the construction of models to estimate defecation rates of white tailed deer from contents of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) in feaces. This investigation was conducted from May 2012 to June 2013, in Salinas, SLP, Mexico. Nine adult white-tailed deer (Odocoileus virginianus) in captivity were used. Three deer were randomly assigned to each treatment in individual pens with an adaptation period of one week to the diet before sampling. Three treatments were established which consisted in providing three levels of fiber in the diet, these were low (NDF 33.11%, ADF 10.84%), medium (NDF 42.13%, ADF 17.11%) and high (NDF 48.39%, ADF 24.93%). The three diets were balanced to meet the nutritional requirements of deer. Fecal groups were collected and food intake was estimated once a week. Diets and feces were analyzed according to the content of dry matter (DM), organic matter (OM), crude protein (CP), ash, NDF, ADF, and lignin. It was performed a randomized blocks design where treatments corresponded to the three levels of fiber, and blocked by the seasons of the year. A multiple regression analysis was used for each season as a prediction model. The results showed that DM intake ranged from 0.370 to 2.14 kg d-1, averaging 0.970 kg d-1 (± 0.342) throughout the experiment. Food intake was affected (p=0.0006) by the level of fiber in diet and season (p< 0.0001). Similarly, the effect of fiber levels in diet on the defecation rate showed difference (p<0.0001) and also between seasons (p=0.0007). NDF percent in feaces (55.91% ± 4.02) increased (p <0.0001) according to the amount of fiber in diet. Similarly, the percent of ADF in feaces (32.27% ± 4.74) showed differences (p < 0.0001) between the levels of fiber in diet. Three models were performed to determine the defecation rate (DR) from the NDF and ADF in feaces. For the spring season the model was DR=-4.84696- [0.02159(NFD)] + [0.58397(ADF)]; for summer the model was DR=-51.0272+ [0.26868(NFD)] + [1.61121(ADF)], and for winter the model was DR= 7.82939- [0.02667(NDF)] + [0.17309(ADF)]. In the present study, food intake varied throughout the year regardless the fiber in the diet. The fiber content in the diet and in feces determined the defecation rate. It is concluded that the defecation rate is not constant throughout the year and it can varies according to the fiber in diet, which should be considered for its use in estimating populations from pellet group counting.

Master thesis

Venado Grupos fecales Consumo Fibra Defecación Deer Fecal groups Food intake Fiber Defecation Ganadería Maestría CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Physicochemical and rheological properties of gum seed and pulp from Hymenaea courbaril L.

MARIA DE LOS ANGELES HERNANDEZ MORALES YANIK IXCHEL MALDONADO ASTUDILLO JAVIER JIMENEZ HERNANDEZ MANUEL OCTAVIO RAMIREZ SUCRE Albert Ibarz RUBI GUADALUPE UTRILLA COELLO CARLOS ORTUNO PINEDA (2018)

The aim of this work was to isolate pulp (PH) and seed hydrocolloids (SH) of the fruit of Hymenaea corbaril L. and determinate chemical, functional and rheological properties, as a proposal of a new attractive product for functional applications in food systems. Both hydrocolloids have a high content of carbohydrates, minerals and fiber. The solubility of PH was higher 94.1%.

Article

Rheology emulsifying properties fiber hydrocolloids CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS AGRONOMÍA

Physicochemical and rheological properties of gum seed and pulp from Hymenaea courbaril L.

Maria de los Ángeles Hernández Morales Yanik Ixchel Maldonado Astudillo Javier Jiménez Hernández Ricardo Salazar López Manuel Octavio Ramírez Sucre Albert Ibarz Rubí Guadalupe Utrilla Coello Carlos Ortuño Pineda (2018)

Los hidrocoloides son utilizados como aditivos alimentarios, obtenidos de endospermos de semillas de dicotiledóneas. Una interesante alternativa para su uso como fuente biológica del estado de Guerrero es la extracción de hidrocoloides de pulpa (PH) y semilla (SH) del fruto de Hymenaea corbaril L. El objetivo de este trabajo fue aislar hidrocoloides de pulpa y semilla y determinar sus propiedades químicas, funcionales y reológicas para proponerlos como un nuevo producto atractivo con aplicación a los sistemas alimenticios. Los resultados fisicoquímicos mostraron que ambos hidrocoloides poseen un alto contenido en carbohidratos, minerales y fibra. La solubilidad del PH es mayor con 94.1. Se observó buena estabilización de emulsiones con tamaños de gota de 5- 20 m. Las emulsiones de PH y SH al 1 mostraron mayor estabilidad que GG debido a que mostraron un descenso más lento en el índice de cremado durante los tres días de almacenamiento a 35 y 40C

The aim of this work was to isolate pulp (PH) and seed hydrocolloids (SH) of the fruit of Hymenaea corbaril L. and determinate chemical, functional and rheological properties, as a proposal of a new attractive product for functional applications in food systems. Both hydrocolloids have a high content of carbohydrates, minerals and fiber. The solubility of PH was higher 94.1 The emulsifying capacity of SH, PH and GG increases with the hydrocolloid concentration. The emulsions showing a good stabilization stability with drop sizes of 5 20 m. The emulsions PH and SH at 1 were higher stability than guar gum (GG), due to slower down the cremation index after 3 days of storage at 35 and 40C.

Article

Rheology Emulsifying properties fiber Hydrocolloids CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS

Degradación catalítica de un polímero para la obtención de combustibles utilizando materiales micro/mesoporosos

UZIEL SALDIERNA RESENDIZ (2015)

90 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Los desechos plásticos representan un problema ambiental muy grave debido a su enorme volumen de desecho y el problema de su disposición alrededor del mundo. La reacción catalítica se presenta como alternativa al tratamiento de residuos, más allá de acelerar una reacción, o llevarla a cabo en condiciones de operación ahorrando energía, tiene en cuenta otros aspectos, como un mayor rendimiento y mejor aprovechamiento atómico, lo que por un lado favorece la conservación de recursos naturales y por otro disminuye la generación de residuos. Existen degradaciones de diferentes tipos de plásticos (PEBD, PEAHD, PET, PP, ABS, PVC) para la obtención de combustibles utilizando diferentes tipos de catalizadores entre los que se encuentra Al-MCM-41, óxidos metálicos sencillos, zeolitas H-Beta, Zn-Beta, Al-SBA-16, SBA-16, Pd/Ga-MCM-41, HDT, ECAT y clinoptilolita. En esta investigación se realizó el reciclaje químico partiendo de la transformación de polímeros de baja densidad hasta obtener combustibles, es este caso se usó polietileno de baja densidad (PEBD), esto se realizó a través de la síntesis de materiales micro/mesoporosos (series ZH1 y ZH3), usados como catalizadores buscando la mejor eficiencia en la reacción de desintegración catalítica. La caracterización de los materiales sintetizados, mostró picos de 0.5 a 2.5 en el ángulo de difracción 2asociados con la estructura hexagonal, indicando la presencia de mesoporosidad, el análisis BET mostró área superficial en un rango de 769 a 974 m2/g, así como la adsorción y desorción de piridina por FTIR mostro la presencia de sitios ácidos de Lewis y Bronsted, todas estas características son asociadas a catalizadores con la capacidad de obtener diferentes tipos combustibles mediante la degradación catalítica de plásticos. Las degradaciones catalíticas de PEBD con los catalizadores de la serie ZH1 mostraron conversión a gasolina del 50 a 60%. Mostraron ser eficaces para la obtención de combustibles entre los que se encuentran principalmente gasolina, turbosina, queroseno, gasóleo y combustóleo.

Master thesis

Plastics--Recycling Catalysts. Residuos de plástico. TP1175.R43 TP159.C3 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERÍA DE LA CONTAMINACIÓN

Evaluación de la degradabilidad de películas plásticas en condiciones de digestión anaerobia

GABRIELA ARACELI SANTIAGO JUAREZ (2015)

113 páginas. Maestría en Ciencias e Ingeniería Ambientales.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

Las bolsas hechas de películas plásticas son ampliamente usadas por su versatilidad y bajo costo. Sin embargo, el acelerado ritmo de su consumo, su desecho y su estabilidad en el ambiente las convierte en un residuo de complicada disposición final y elevado costo de tratamiento. En la Ciudad de México, el gobierno local ha promovido el uso de bolsas hechas de plásticos compostables y oxodegradables, y actualmente evalúa alternativas para dar tratamiento a las mismas en conjunto con los residuos orgánicos. Por ello, con el fin de evaluar la factibilidad del proceso de digestión anaerobia como método de tratamiento, en este estudio se evaluó la degradabilidad de película plástica de polietileno de alta densidad (PEAD) oxodegradable oxidado y sin oxidar, PEAD y película plástica composteable Ecovio® en condiciones de digestión anaerobia, adaptando la norma ASTM D5511-12. El proceso se llevó a cabo en dispositivos con un volumen de 1000 cm3 con cierre estanco. A cada dispositivo se le agregó estiércol de vaca como inóculo anaerobio (187.5 cm3), pasto seco como sustrato primario (150 cm3), agua corriente (562.5 cm3) y 30 tiras de película plástica de 1 × 15 cm. El experimento se montó con un control (dispositivo sin plástico) y por triplicado. El proceso de digestión duró 40 días y se mantuvo a una temperatura de 52 ± 2 °C con un baño de temperatura controlada. Se evaluó la elongación a la ruptura, antes y después del proceso de digestión, como indicador de degradación de las películas plásticas. Ésta disminuyó un 91% (σ=19) para el Ecovio®, un 41% (σ=51) para el PEAD oxodegradable oxidado, un 40% (σ=53.5) para el PEAD oxodegradable y un 39% (σ=61) para el PEAD. La producción de biogás también se usó como indicador de la degradación de las películas plásticas. La mayor cantidad de biogás se produjo en los dispositivos con películas plásticas oxodegradables sin oxidar (14360 cm3), seguido de Ecovio® (11520 cm3), PEAD oxodegradable oxidado (10780 cm3), PEAD (10150 cm3) y el control (7850 cm3). Se observó que el proceso de digestión anaerobia no sufre inhibición por la presencia de plásticos en la concentración ensayada, por el contrario, produce un grado de degradación en las películas plásticas estudiadas y generación de biogás.

Master thesis

Plastics--Biodegradation. Biodegradable plastics. Residuos de plástico. QD1 TP1122 TP1180.B55 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DEL MEDIO AMBIENTE INGENIERÍA DE LA CONTAMINACIÓN

Estudio de la biodegradabilidad y ecotoxicidad de plásticos oxodegradables de mayor uso en Colombia

CARMEN ALICIA ARIAS VILLAMIZAR (2018)

211 páginas. Doctorado en Ciencias e Ingeniería Ambientales.

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (México).

El polietileno es ampliamente utilizado en envases debido a su estabilidad química, ligereza, impermeabilidad y bajo costo. Sin embargo, estas propiedades se convierten en problemas cuando el material se descarta. Los plásticos oxodegradables (significando que son materiales con aditivos prooxidantes o prodegradantes), que se degradan por un proceso abiótico-biótico, han sido promovidos como una solución a la contaminación causada por los plásticos. Esta investigación evalúa la degradabilidad del polietileno de alta densidad convencional y oxodegradable en ambientes tropicales marinos y de agua dulce. Las muestras de estos plásticos, con y sin degradación abiótica previa, fueron expuestas a la intemperización directa, en el Mar Caribe y el Río Magdalena, en Colombia. Su degradación se evaluó durante seis meses mediante la formación de grupos carbonilo, disminución en el porcentaje de elongación a la ruptura y evidencia visual de deterioro. Se observó una degradación más rápida en las condiciones marinas, evidenciando que la salinidad, la presencia de microorganismos, la radiación ultravioleta natural y la temperatura son los promotores más relevantes de la degradación, especialmente para los plásticos oxodegradables, como lo demuestra el aumento del índice de carbonilo. Todos los especímenes mostraron formación de biopelícula o depósito microbiano, en algunos casos grietas y fragmentación, especialmente en ejemplares de polietileno de alta densidad oxidados en el medio marino. Se observó que los plásticos oxodegradables, y en menor grado los convencionales, iniciaron su proceso de degradación, en términos de pérdida completa de sus propiedades mecánicas, sin embargo no lograron una completa desintegración o mineralización. En este sentido se puede afirmar que los plásticos oxodegradables se degradan más rápidamente que los plásticos convencionales en condiciones naturales, debido fundamentalmente a la presencia de aditivo prodegradante, sin embargo este aditivo no garantiza la mineralización del material. Si bien es cierto que la degradación ocurrió en condiciones naturales, la biodegradación no se logró en condiciones controladas de laboratorio debido a que la prueba respirométrica no fue contundente para determinar la biodegradabilidad de los materiales. Se debe añadir que los materiales ensayados en pruebas controladas en laboratorio mostraron que no son tóxicos para el microorganismo Chlorella sp, lo cual no significa que la presencia de plásticos en ambientes naturales no produzca impactos adversos. Por tanto sólo se podrá evitar el daño ocasionado por los plásticos si se implementan políticas públicas y medidas que conduzcan a desestimular el consumo logrando un uso racional de los plásticos y una disposición adecuada de los residuos.

Polyethylene is widely used in packaging due to its chemical stability, lightness, impermeability and low cost. However, these properties become problems when the material is discarded. Oxodegradable plastics, which are degraded by an abiotic-biotic process, have been promoted as a solution to the pollution caused by plastics. This research evaluates the degradability of conventional and oxodegradable high density polyethylene in tropical marine and freshwater environments. Samples of these plastics, with and without previous abiotic degradation, were exposed to direct weathering in the Caribbean Sea and the Magdalena River in Colombia. Its degradation was evaluated during six months by formation of carbonyl groups, decrease in the percentage of elongation at break and visual evidence of deterioration. A faster degradation was observed in the marine conditions, evidencing that salinity, presence of microorganisms, natural UV radiation and temperature are the most important promoters of degradation, especially for the oxodegradable plastics, as evidenced by the increase of carbonyl index. All specimens showed biofilm formation, in some cases cracking and fragmentation; especially in high-density polyethylene (HDPE) oxidized in the marine environment. It was observed that the oxodegradable plastics and, to a lesser extent, conventional plastics, began their degradation process, in terms of complete loss of their mechanical properties, but did not achieve complete disintegration or mineralization. In this sense it can be affirmed that oxodegradable plastics degrade more rapidly under natural conditions, mainly due to the presence of a pro-oxidant, however this additive does not guarantee complete mineralization of the material. Although it is true that the degradation occurred under natural conditions, biodegradation was not achieved under controlled laboratory conditions because the respirometric test was not conclusive to determine the biodegradability of the materials. It should be added that the tested showed that they are not toxic to the microorganism Chlorella sp. However, this does not mean that the presence of plastics in natural environments does not produce adverse impacts. Therefore, damage can only be avoided if measures that lead to an adequate disposal of plastic wastes under controlled conditions are implemented

Doctoral thesis

Biodegradable plastics. Biodegradación. Plásticos -- Deterioro. Toxicología ambiental. TP180.B55 INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE MATERIALES PLÁSTICOS