El objetivo principal del proyecto es obtener hilos 100% biodegradables con propiedades mejoradas mediante extrusión reactiva. Para ello, se plantean los siguientes objetivos específicos: Extrusión monofilamento de polímeros biodegradables/compostables (PLA y PHB). Extrusión de cinta plana para realizar estudios de compostabilidad, comparativa de PHB frente a PLA (ya comercial). Extrusión multifilamento (con la extrusora monofilamento) de los polímeros PHB y PLA (escala piloto) Extrusión multifilamento (con la extrusora multifilamento) de los polímeros PHB y PLA (escala semi-industrial) Extrusión reactiva de PHB y PLA para mejorar sus propiedades térmicas. Extrusión reactiva de PHB para aumentar su temperatura de degradación y facilitar el proceso de hilatura. Extrusión reactiva del PLA para aumentar su temperatura de reblandecimiento VICAT desde 60°C a 90°C. Extrusión monofilamento y multifilamento de los nuevos polímeros creados.

CINTA PLANA A lo largo del proyecto GREENFILS se han desarrollado cintas planas de PLA y PHB con dos objetivos principales. En primer lugar, estudiar cómo afectan algunas variables del proceso en sus propiedades mecánicas, concretamente, la temperatura del baño de enfriamiento, las velocidades de los godets, el ratio de estiraje, los tratamientos posteriores de recocido, la presencia de un agente nucleante en la matriz polimérica y el paso del tiempo tras la extrusión. En segundo lugar, se ha realizado un estudio de compostabilidad de estos dos biomateriales bajo la norma vigente ISO 20200:2015. En las cintas planas de PLA y PHB, se confirmó en ambos casos, que la temperatura del baño de enfriamiento no tiene apenas influencia en las propiedades mecánicas de la cinta. Sin embargo, se observa una gran influencia del ratio de estiraje, de manera que, a medida que aumenta el ratio de estiraje, mayor es el reordenamiento de las cadenas poliméricas y, por tanto, se obtienen mayores valores de tenacidad y menores valores de elongación. Por otra parte, en el caso del PHB, se confirmó que, trabajar a altas las velocidades, en presencia de un agente nucleante o aplicar un tratamiento posterior de recocido, mejora las propiedades mecánicas de las cintas. HILO Con el objetivo de obtener hilos 100% biodegradables, se ha llevado a cabo la extrusión multifilamento, en una planta piloto monofilamento, para una variedad de matrices poliméricas basadas en PHB, PLA/PHB y la adición de diferentes agentes nucleantes. EXTRUSIÓN REACTIVA Con el objetivo de mejorar algunas propiedades intrínsecas del PHB y PLA, tales como la temperatura de reblandecimiento VICAT, estabilidad térmica, hidrofobicidad, tenacidad y elongación, se han incorporado alcoxisilanos en su estructura mediante extrusión reactiva. Además, se ha llevado a cabo esta incorporación covalente en otras matrices poliméricas de diferente composición, formadas por PHB/PLA en distintas proporciones. Además, con el objetivo de mejorar las propiedades de dichos compounds, así como su miscibilidad y homogeneidad, se ha incorporado un disilano como agente compatibilizante entre ambos polímeros. Por otra parte, con el propósito de obtener polímeros multifuncionales, se han incorporado nanopartículas de titanio, dotando a las matrices poliméricas propiedades de protección UV y antibacterianas, a partir de alcóxidos metálicos como fuente de titanio. Los resultados de caracterización de los diferentes materiales obtenidos, tales como los estudios reológicos, análisis termogravimétrico (TGA-DTA), resonancia magnética nuclear de sólidos (RMN) y calorimetría diferencial de barrido (DSC) confirman la incorporación de los alcóxidos metálicos en la matriz polimérica de los polímeros.