Efectos de la polaridad de la superficie de nanocápsulas de sílice en propiedades de nanocompuestos de polipropileno con potencial uso en empaques activos

La autooxidación de ácidos grasos insaturados en los alimentos es la fuente principal de los problemas de ranciedad en productos del consumo diario. El grupo de investigación CIPP-CIPEM de la Universidad de los Andes, en respuesta a este problema, ha propuesto la formulación de un empaque activo com...

Full description

Autores:
Alvarado Daza, Juan Felipe
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2019
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/44596
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/1992/44596
Palabra clave:
Nanocápsulas
Polipropileno
Empaques para alimentos
Sílice
Ingeniería
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description La autooxidación de ácidos grasos insaturados en los alimentos es la fuente principal de los problemas de ranciedad en productos del consumo diario. El grupo de investigación CIPP-CIPEM de la Universidad de los Andes, en respuesta a este problema, ha propuesto la formulación de un empaque activo compuesto de una matriz principal de polipropileno con nanocápsulas de sílice cargadas con aceite de linaza, el cual funciona como secuestrador de oxígeno y evita las reacciones no deseadas de autooxidación. Este trabajo muestra un análisis de los efectos que presenta la inclusión de nanocápsulas de diferente polaridad en presencia y sobre la matriz polimérica usando un enfoque directo y un enfoque masterbatch (este segundo implementando anhídrido maléico como compatibilizante). En primer lugar, la validación del método de síntesis de los dos tipos de cápsulas fue realizado por medio de microscopia electrónica de barrido (MEB), análisis AT-FTIR y análisis termogravimétrico (TGA). Posteriormente, se evaluaron las propiedades mecánicas del nanocompuesto usando una prueba de tensión. Dicho estudio mostro el menor cambio en el módulo elástico y el esfuerzo último del nanocompuesto, cuando la superficie de la cápsula era altamente polar y se realizaba el enfoque masterbatch, lo cual indica un buen grado de dispersidad de las cápsulas. Esto también fue verificado por medio de un análisis de difracción de rayos X, donde se pudo evidenciar un aumento en la cristalinidad en la formulación mencionada anteriormente. De este modo, se logra proponer un enfoque masterbatch en conjunto con nanocápsulas de superficie altamente polar como la formulación más efectiva para la creación de un empaque activo con propiedades de absorción de oxígeno.
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El grupo de investigación CIPP-CIPEM de la Universidad de los Andes, en respuesta a este problema, ha propuesto la formulación de un empaque activo compuesto de una matriz principal de polipropileno con nanocápsulas de sílice cargadas con aceite de linaza, el cual funciona como secuestrador de oxígeno y evita las reacciones no deseadas de autooxidación. Este trabajo muestra un análisis de los efectos que presenta la inclusión de nanocápsulas de diferente polaridad en presencia y sobre la matriz polimérica usando un enfoque directo y un enfoque masterbatch (este segundo implementando anhídrido maléico como compatibilizante). En primer lugar, la validación del método de síntesis de los dos tipos de cápsulas fue realizado por medio de microscopia electrónica de barrido (MEB), análisis AT-FTIR y análisis termogravimétrico (TGA). Posteriormente, se evaluaron las propiedades mecánicas del nanocompuesto usando una prueba de tensión. Dicho estudio mostro el menor cambio en el módulo elástico y el esfuerzo último del nanocompuesto, cuando la superficie de la cápsula era altamente polar y se realizaba el enfoque masterbatch, lo cual indica un buen grado de dispersidad de las cápsulas. Esto también fue verificado por medio de un análisis de difracción de rayos X, donde se pudo evidenciar un aumento en la cristalinidad en la formulación mencionada anteriormente. De este modo, se logra proponer un enfoque masterbatch en conjunto con nanocápsulas de superficie altamente polar como la formulación más efectiva para la creación de un empaque activo con propiedades de absorción de oxígeno."Lipid autoxidation in food is the main source of rancidity problems in every-day products. The research group CIPP-CIPEM from Universidad de los Andes, in response to this issue, has proposed the creation of an active packaging system composed of a main polypropylene matrix with silica nanocapsules loaded with flaxseed oil, which works as an oxygen scavenger and prevents the non-wanted autoxidation reactions. This work shows an analysis of the effects that an inclusion of nanocapsules with different polarity present of a polypropylene polymeric matrix using a direct approach and a masterbatch approach (the second approach using maleic anhydride as compatibilizer). Firstly, the validation of the synthetic method of both type of capsules was done using scanning electron microscopy (SEM), AT-FTIR analysis and thermogravimetric analysis (TGA). Later, the mechanical properties of the nanocomposite were evaluated using a stress test. This test showed the least amount of change on the Young's modulus and ultimate strength of the nanocomposite, when the surface of the capsule was highly polar and masterbatch approach was used, which indicates an effective nanocapsule dispersion. This was also verified using x ray diffraction, as an increase in the degree of crystallinity was seen for the previously mentioned formulation. In this way, a masterbatch approach together with highly polar nanocapsules is proposed as the most effective formulation in the creation of an active packaging system with oxygen-scavenging properties."--Tomado del Formato de Documento de Grado.Ingeniero QuímicoPregrado28 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Químicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaEfectos de la polaridad de la superficie de nanocápsulas de sílice en propiedades de nanocompuestos de polipropileno con potencial uso en empaques activosTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPNanocápsulasPolipropilenoEmpaques para alimentosSíliceIngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=zb2UEw8AAAAJvirtual::8823-10000-0002-7039-6448virtual::8823-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000909068virtual::8823-1a7927f54-d3f3-447b-b397-ebe41f3c822avirtual::8823-1a7927f54-d3f3-447b-b397-ebe41f3c822avirtual::8823-1TEXTu830742.pdf.txtu830742.pdf.txtExtracted texttext/plain65941https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/8653aedf-cf78-430c-834d-8cb142852c83/downloadaa62fc3a3945a9bf98ae25d1500fd97cMD54THUMBNAILu830742.pdf.jpgu830742.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg26939https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/a4c174ff-efe7-4ea3-99a6-7a7b6744635a/download21113838b13ebda21c8fc186f258e04bMD55ORIGINALu830742.pdfapplication/pdf2871260https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/84380683-82f4-4521-a285-c2d160b35253/download51f95e4c4bf6e908944d7d8ae9070af5MD511992/44596oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/445962024-03-13 13:46:44.361http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co