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Agüero Rodríguez Ángel - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Desarrollo y caracterización de materiales sostenibles con subproductos de la industria del lino para aplicaciones de envasado bajo el marco de la Economía Circular
    'Universitat Politecnica de Valencia', 2020
    Co-Authors: Agüero Rodríguez Ángel
    Abstract:

    [EN] Framed within the approach of a circular economy, this doctoral thesis studies the possibilities on the use of agricultural by-products for the manufacture of materials that could potentially replace polymers of petrochemical origin in the food packaging sector. In this thesis different by-products from the flax industry have been studied to develop and subsequently characterize composite materials with high environmental performance. For this, a biodegradable polymer has been used in addition to flax by-products as a matrix for said composite materials. The polymer used is polylactic acid (PLA). The flax by-products that have been used have been both in the form of Filler / Particulate materials and additives. Thus, short flax fiber and flax seed meal particles have been used as reinforcement materials in green composites with a PLA matrix: On the other hand, two types of chemically modified flax oil (epoxidized flax oil-ELO , and maleinized flax oil-MLO) have been used as plasticizers and / or compatibilizing agents in both parts of the work. In order to carry out a comparative analysis, other compatibilizing techniques were used to improve the interaction between the matrix and the reinforcing materials. To this end, in the different phases of this work, treatments with particle silanes, alkalinization, reactive extrusion with an epoxide-ESAO oligomer and with a styrene-methacrylate-PS-co-GMA copolymer have been used. Furthermore, the initial phase of this thesis consists of verifying the positive effect that MLO has when it is used as additives in PLA matrix composites. After checking this effect, a second stage consisted of optimizing the percentage in which it can be included in the formulation. The composite material developed for this previous study consists of a PLA matrix with a fixed content of Diatomaceous Earth. On the other hand, due to the nature of the thesis, focused on sustainability and the study of innovative ways of revaluing resources of natural origin, a study of the recyclability of the materials developed was also carried out. To do this, the deterioration of the PLA matrix undergoing several re-processing cycles was studied, simulating the standard polymer recycling processes.[ES] Enmarcándose dentro del planteamiento de una economía circular, la presente tesis doctoral estudia las posibilidades sobre el aprovechamiento de subproductos agrícolas para la fabricación de materiales que potencialmente pudieran sustituir a los polímeros de origen petroleoquímico en el sector del envasado de alimentos. En esta tesis se han estudiado distintos subproductos procedentes de la industria del lino para desarrollar y posteriormente caracterizar materiales compuestos con un alto rendimiento medioambiental. Para ello se ha empleado además de los subproductos del lino, un polímero biodegradable como matriz de dichos materiales compuestos. El polímero empleado es el ácido poliláctico (PLA). Los subproductos del lino que se han empleado han sido tanto en forma de materiales de relleno/partículas, como de aditivos. De este modo, se ha empleado fibra corta de lino y partículas de harina de semilla de lino como materiales de refuerzo en green composites con matriz de PLA: Por otro lado, dos tipos de aceite de lino modificado químicamente (aceite epoxidado de lino-ELO, y aceite maleinizado de lino-MLO) se han empleado como plastificantes y/o agentes compatibilizantes en ambas partes del trabajo. Para poder llevar a cabo un análisis comparativo, otras técnicas de compatibilizan se emplearon para mejorar la interacción entre la matriz y los materiales de refuerzo. Con este fin, en las distintas fases de este trabajo se han empleado tratamientos con silanos de las partículas, alcalinización, extrusión reactiva con un oligómero epóxido-ESAO y con un copolimero estireno-metacrilato-PS-co-GMA. Además, la fase inicial de dicha tesis consiste en la comprobación del efecto positivo que ejerce el MLO cuando se emplea como aditivos en materiales compuestos de matriz de PLA. Tras la comprobación de dicho efecto, una segunda etapa consistió en la optimización del porcentaje en que este se puede incluir en la formulación. El material compuesto desarrollado para este estudio previo consiste en una matriz de PLA con un contenido fijo de Tierra de Diatomeas. Por otro lado, debido a la naturaleza de la tesis, enfocada hacia las sostenibilidad y estudio de vías novedosas de re valorización de recursos de origen natural, se llevó también a cabo un estudio de la reciclabilidad de los materiales desarrollados. Para ello se estudió el deterioro que supone en la matriz de PLA el sometimiento a varios ciclos de re procesado, simulando los procesos estándares de reciclado de polímeros.[CA] Emmarcant-se dins del plantejament d'una economia circular, la present tesi doctoral estudia les possibilitats sobre l'aprofitament de subproductes agrícoles per a la fabricació de materials que potencialment pogueren substituir als polímers d'origen *petroleoquímico en el sector de l'envasament d'aliments. En aquesta tesi s'han estudiat diferents subproductes procedents de la indústria del lli per a desenvolupar i posteriorment caracteritzar materials compostos amb un alt rendiment mediambiental. Per a això s'ha emprat a més dels subproductes del lli, un polímer biodegradable com a matriu d'aquests materials compostos. El polímer empleat és l'àcid *poliláctico (PLA). Els subproductes del lli que s'han emprat han sigut tant en forma de materials de farcit/partícules, com d'additius. D'aquesta manera, s'ha emprat fibra curta de lli i partícules de farina de llavor de lli com a materials de reforç en *green *composites amb matriu de PLA: D'altra banda, dos tipus d'oli de lli modificat químicament (oli *epoxidado de lli-*ELO, i oli *maleinizado de lli-*MLO) s'han emprat com a plastificants i/o agents *compatibilizantes en totes dues parts del treball. Per a poder dur a terme una anàlisi comparativa, altres tècniques de compatibilitzen es van emprar per a millorar la interacció entre la matriu i els materials de reforç. A aquest efecte, en les diferents fases d'aquest treball s'han emprat tractaments amb *silanos de les partícules, *alcalinización, extrusió reactiva amb un *oligómero *epóxido-*ESAO i amb un *copolimero estiré-metacrilat-PS-*co-*GMA. A més, la fase inicial d'aquesta tesi consisteix en la comprovació de l'efecte positiu que exerceix el *MLO quan s'empra com a additius en materials compostos de matriu de PLA. Després de la comprovació d'aquest efecte, una segona etapa va consistir en l'optimització del percentatge en què aquest es pot incloure en la formulació. El material compost desenvolupat per a aquest estudi previ consisteix en una matriu de PLA amb un contingut fix de Terra de Diatomees. D'altra banda, a causa de la naturalesa de la tesi, enfocada cap a les sostenibilitat i estudi de vies noves de re valorització de recursos d'origen natural, es va portar també a cap un estudi de la *reciclabilidad dels materials desenvolupats. Per a això es va estudiar la deterioració que suposa en la matriu de PLA el sotmetiment a diversos cicles de re processat, simulant els processos estàndard de reciclatge de polímers.This research was funded by the Ministry of Science, Innovation, and Universities (MICIU) project number MAT2017-84909-C2-2-R. L. Quiles-Carrillo is recipient of a FPU grant (FPU15/03812) from the Spanish Ministry of Education, Culture, and Sports (MECD). D. Lascano acknowledges UPV for the grant received though the PAID-01-18 program.Agüero Rodríguez, Á. (2020). Desarrollo y caracterización de materiales sostenibles con subproductos de la industria del lino para aplicaciones de envasado bajo el marco de la Economía Circular [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149383TESI

  • Desarrollo y caracterización de materiales sostenibles con subproductos de la industria del lino para aplicaciones de envasado bajo el marco de la Economía Circular
    'Universitat Politecnica de Valencia', 2020
    Co-Authors: Agüero Rodríguez Ángel
    Abstract:

    Tesis por compendio[EN] Framed within the approach of a circular economy, this doctoral thesis studies the possibilities on the use of agricultural by-products for the manufacture of materials that could potentially replace polymers of petrochemical origin in the food packaging sector. In this thesis different by-products from the flax industry have been studied to develop and subsequently characterize composite materials with high environmental performance. For this, a biodegradable polymer has been used in addition to flax by-products as a matrix for said composite materials. The polymer used is polylactic acid (PLA). The flax by-products that have been used have been both in the form of Filler / Particulate materials and additives. Thus, short flax fiber and flax seed meal particles have been used as reinforcement materials in green composites with a PLA matrix: On the other hand, two types of chemically modified flax oil (epoxidized flax oil-ELO , and maleinized flax oil-MLO) have been used as plasticizers and / or compatibilizing agents in both parts of the work. In order to carry out a comparative analysis, other compatibilizing techniques were used to improve the interaction between the matrix and the reinforcing materials. To this end, in the different phases of this work, treatments with particle silanes, alkalinization, reactive extrusion with an epoxide-ESAO oligomer and with a styrene-methacrylate-PS-co-GMA copolymer have been used. Furthermore, the initial phase of this thesis consists of verifying the positive effect that MLO has when it is used as additives in PLA matrix composites. After checking this effect, a second stage consisted of optimizing the percentage in which it can be included in the formulation. The composite material developed for this previous study consists of a PLA matrix with a fixed content of Diatomaceous Earth. On the other hand, due to the nature of the thesis, focused on sustainability and the study of innovative ways of revaluing resources of natural origin, a study of the recyclability of the materials developed was also carried out. To do this, the deterioration of the PLA matrix undergoing several re-processing cycles was studied, simulating the standard polymer recycling processes.[ES] Enmarcándose dentro del planteamiento de una economía circular, la presente tesis doctoral estudia las posibilidades sobre el aprovechamiento de subproductos agrícolas para la fabricación de materiales que potencialmente pudieran sustituir a los polímeros de origen petroleoquímico en el sector del envasado de alimentos. En esta tesis se han estudiado distintos subproductos procedentes de la industria del lino para desarrollar y posteriormente caracterizar materiales compuestos con un alto rendimiento medioambiental. Para ello se ha empleado además de los subproductos del lino, un polímero biodegradable como matriz de dichos materiales compuestos. El polímero empleado es el ácido poliláctico (PLA). Los subproductos del lino que se han empleado han sido tanto en forma de materiales de relleno/partículas, como de aditivos. De este modo, se ha empleado fibra corta de lino y partículas de harina de semilla de lino como materiales de refuerzo en green composites con matriz de PLA: Por otro lado, dos tipos de aceite de lino modificado químicamente (aceite epoxidado de lino-ELO, y aceite maleinizado de lino-MLO) se han empleado como plastificantes y/o agentes compatibilizantes en ambas partes del trabajo. Para poder llevar a cabo un análisis comparativo, otras técnicas de compatibilizan se emplearon para mejorar la interacción entre la matriz y los materiales de refuerzo. Con este fin, en las distintas fases de este trabajo se han empleado tratamientos con silanos de las partículas, alcalinización, extrusión reactiva con un oligómero epóxido-ESAO y con un copolimero estireno-metacrilato-PS-co-GMA. Además, la fase inicial de dicha tesis consiste en la comprobación del efecto positivo que ejerce el MLO cuando se emplea como aditivos en materiales compuestos de matriz de PLA. Tras la comprobación de dicho efecto, una segunda etapa consistió en la optimización del porcentaje en que este se puede incluir en la formulación. El material compuesto desarrollado para este estudio previo consiste en una matriz de PLA con un contenido fijo de Tierra de Diatomeas. Por otro lado, debido a la naturaleza de la tesis, enfocada hacia las sostenibilidad y estudio de vías novedosas de re valorización de recursos de origen natural, se llevó también a cabo un estudio de la reciclabilidad de los materiales desarrollados. Para ello se estudió el deterioro que supone en la matriz de PLA el sometimiento a varios ciclos de re procesado, simulando los procesos estándares de reciclado de polímeros.[CA] Emmarcant-se dins del plantejament d'una economia circular, la present tesi doctoral estudia les possibilitats sobre l'aprofitament de subproductes agrícoles per a la fabricació de materials que potencialment pogueren substituir als polímers d'origen *petroleoquímico en el sector de l'envasament d'aliments. En aquesta tesi s'han estudiat diferents subproductes procedents de la indústria del lli per a desenvolupar i posteriorment caracteritzar materials compostos amb un alt rendiment mediambiental. Per a això s'ha emprat a més dels subproductes del lli, un polímer biodegradable com a matriu d'aquests materials compostos. El polímer empleat és l'àcid *poliláctico (PLA). Els subproductes del lli que s'han emprat han sigut tant en forma de materials de farcit/partícules, com d'additius. D'aquesta manera, s'ha emprat fibra curta de lli i partícules de farina de llavor de lli com a materials de reforç en *green *composites amb matriu de PLA: D'altra banda, dos tipus d'oli de lli modificat químicament (oli *epoxidado de lli-*ELO, i oli *maleinizado de lli-*MLO) s'han emprat com a plastificants i/o agents *compatibilizantes en totes dues parts del treball. Per a poder dur a terme una anàlisi comparativa, altres tècniques de compatibilitzen es van emprar per a millorar la interacció entre la matriu i els materials de reforç. A aquest efecte, en les diferents fases d'aquest treball s'han emprat tractaments amb *silanos de les partícules, *alcalinización, extrusió reactiva amb un *oligómero *epóxido-*ESAO i amb un *copolimero estiré-metacrilat-PS-*co-*GMA. A més, la fase inicial d'aquesta tesi consisteix en la comprovació de l'efecte positiu que exerceix el *MLO quan s'empra com a additius en materials compostos de matriu de PLA. Després de la comprovació d'aquest efecte, una segona etapa va consistir en l'optimització del percentatge en què aquest es pot incloure en la formulació. El material compost desenvolupat per a aquest estudi previ consisteix en una matriu de PLA amb un contingut fix de Terra de Diatomees. D'altra banda, a causa de la naturalesa de la tesi, enfocada cap a les sostenibilitat i estudi de vies noves de re valorització de recursos d'origen natural, es va portar també a cap un estudi de la *reciclabilidad dels materials desenvolupats. Per a això es va estudiar la deterioració que suposa en la matriu de PLA el sotmetiment a diversos cicles de re processat, simulant els processos estàndard de reciclatge de polímers.This research was funded by the Ministry of Science, Innovation, and Universities (MICIU) project number MAT2017-84909-C2-2-R. L. Quiles-Carrillo is recipient of a FPU grant (FPU15/03812) from the Spanish Ministry of Education, Culture, and Sports (MECD). D. Lascano acknowledges UPV for the grant received though the PAID-01-18 program.Agüero Rodríguez, Á. (2020). Desarrollo y caracterización de materiales sostenibles con subproductos de la industria del lino para aplicaciones de envasado bajo el marco de la Economía Circular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149383TESISCompendi

Ferreira, Edson Aparecido - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • Evaluation of the mechanical and thermal properties of a polymeric composite with loads of crushed corn
    UTFPR, 2017
    Co-Authors: Ferreira, Edson Aparecido
    Abstract:

    The utilization of natural lignocellulosic fibers acquired through the vegetables and plants is increasingly recognized as an environmentally correct alternative to replacing non-recyclable materials. An example of this are the granules and bran of the corn cob, a type of waste that can be found in large quantities throughout the world and that are frequently used in animal feeding and/or fertilization of land. This lignocellulosic residue, the granules and the bran of the corn cob, has been studied as polymeric composites, reinforced by them. Due to the fact that the granules of corn cob can be found in large quantity, we aim, in this work, to study the feasibility of the use of crushed corn cob, employed as a Filler Particulate reinforcement in a composite material with a polyester resin polymeric matrix, so that it might be possible to determine its applicability in different areas of engineering. Three different particle sizes of this reinforcement were used: fine particles (PF) with 44μm, medium particles (MP) with 850 μm and large particles (LP) with 2360 μm, in percentages of 0%, 5%, 10% and 20% in weight. The reinforcements were selected through hand sieving and blending the resin manually to obtain the evidence specimens. Such dosages were important in order to investigate and compare the influence of reinforcements on mechanical and thermal properties of the composite material. The mechanical characterization of the composites were made by mechanical property testing (tensile, flexion and impact). Also, the morphological analyzes of pure resin (polyester) and the composites were performed by scanning electron microscopy (SEM). On the other hand, the thermal conductivity analysis was performed by the compensated hot plate device method, and the thermal characterization was performed by thermogravimetry (TGA). As observed in the results of mechanical property testing (tensile, flexion and impact), specimens with presence of 5% of fine particle of the corn cob show greater resistance than the ones with large particle and medium particle, which reinforces the relevance of the applicability of this material in the industry. Fractographic analyzes of the composites obtained through SEM indicated low mechanical adhesion load / matrix, with little evidence of transfer of effective tensions between phases. In terms of homogeneity of the mixture, the most viable particle size is the fine particle (FP). The composites obtained proved to be viable for thermal applications, with thermal conductivity lower than 0.25 W / m, being classified as thermal insulation of good quality. Thus, it can be emphasized that this composite showed a good thermal stability, can have its relevant applications, as thermal insulators, or as structural elements that are subject to light mechanical loading for composites with fine particle (FP) or medium particle (MP).O aproveitamento de fibras naturais lignocelulósicas adquiridas à base de vegetais e plantas está sendo cada vez mais reconhecido como uma alternativa ambientalmente correta para substituir materiais não recicláveis. Exemplos disto são os grânulos e o farelo do Sabugo de Milho, resíduos estes que são encontrados em grande quantidade em todo o mundo e que frequentemente são subutilizados na alimentação de animais e /ou fertilização de terras. Estes resíduos lignocelulósicos os “grânulos e o farelo” do sabugo de milho, vem sendo estudado como compósitos poliméricos, por eles reforçados. Devido ao fato do sabugo de milho ser encontrado em grande quantidade, objetivou-se, neste trabalho, estudar a viabilidade do uso do sabugo de milho triturado, empregado como reforço particulado em um material compósito de matriz polimérica com resina de poliéster, de forma que venha a ser possível sua aplicabilidade em diferentes áreas da engenharia. Foram empregados três diferentes granulometrias deste reforço, no formato de partículas finas (PF) com 44 μm, partículas médias (PM) com 850 μm e partículas grandes (PG) com 2360 μm, em percentuais de 5%, 10% e 20% em peso. Os reforços foram selecionados através do peneiramento manual e misturados à resina manualmente para a obtenção dos corpos de prova. Tais dosagens foram importantes, para investigar e comparar a influência do reforço nas propriedades mecânicas e térmicas do material compósito. As caracterizações mecânicas dos compósitos foram feitas pelos ensaios de (tração, flexão e impacto). Já as análises morfológicas da resina pura (poliéster) e dos compósitos, foram realizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por outro lado, a análise da condutividade térmica foi realizada pelo método dispositivo de placa quente compensada, e a caracterização térmica por Termogravimetria (TGA). Conforme observado nos resultados dos ensaios de (tração, flexão e impacto), os corpos de prova com presença de 5% de partícula fina do sabugo de milho apresentam uma maior resistência frente à partícula média e à partícula grande, o que reforça a relevância quanto à aplicabilidade deste material na indústria. As análises fractográficas dos compósitos obtidas através da MEV indicaram baixa adesão mecânica carga/matriz para os compósitos com partículas grandes, com poucos indícios de transferência efetiva de tensões entre as fases. Em termos de homogeneidade da mistura, a granulometria mais viável é a partícula fina (PF). Os compósitos obtidos se demonstraram viáveis para aplicações térmicas, com condutividade térmica inferior a 0,25 W/m, classificando-se como um isolante térmico de boa qualidade. Assim, podemos ressaltar que este compósito demonstrou uma boa estabilidade térmica, podendo ter suas aplicações relevantes, como isolantes térmicos, ou como elementos estruturais que estejam sujeitas a um carregamento mecânico leve para os compósitos com cargas em forma de partícula fina (PF) ou partícula média (PM)

C T Dervos - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • dielectric spectroscopy on alumina epoxy composites towards the quantification of Filler Particulate microstructure effects
    Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, 2015
    Co-Authors: G X Glenis, G Papalabris, Th G Argyropoulos, C T Dervos
    Abstract:

    Cylindrical ingots of epoxy resin composites containing alumina of various microstructure Particulates were prepared and their dielectric properties were investigated by the parallel capacitance method in the frequency range 20 Hz – 1 MHz, as a function of depth below the surface. Nano-porous (90 A), or non-porous alumina Particulates, with sizes varying from 63 to 200 µm, were mixed as composite Fillers at various contents (up to 5% wt). Sample-wafers were extracted from the cylindrical ingots to investigate the porosity induced effects on Particulate mixing, dispersibility, precipitation, and relate Filler concentration to the electrical response observed at various depths. According to the experimental results, the nano-pore induced effects dominate and reduce the effective relative dielectric constant compared to the non-porous alumina, while the dissipation factor values remain unaffected. Finally, the presence of nano-pores in the alumina Particulates induces particle stratification effects and the Filler particles with increased pore concentrations become stratified within the upper layer of the molded material.

G X Glenis - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • dielectric spectroscopy on alumina epoxy composites towards the quantification of Filler Particulate microstructure effects
    Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, 2015
    Co-Authors: G X Glenis, G Papalabris, Th G Argyropoulos, C T Dervos
    Abstract:

    Cylindrical ingots of epoxy resin composites containing alumina of various microstructure Particulates were prepared and their dielectric properties were investigated by the parallel capacitance method in the frequency range 20 Hz – 1 MHz, as a function of depth below the surface. Nano-porous (90 A), or non-porous alumina Particulates, with sizes varying from 63 to 200 µm, were mixed as composite Fillers at various contents (up to 5% wt). Sample-wafers were extracted from the cylindrical ingots to investigate the porosity induced effects on Particulate mixing, dispersibility, precipitation, and relate Filler concentration to the electrical response observed at various depths. According to the experimental results, the nano-pore induced effects dominate and reduce the effective relative dielectric constant compared to the non-porous alumina, while the dissipation factor values remain unaffected. Finally, the presence of nano-pores in the alumina Particulates induces particle stratification effects and the Filler particles with increased pore concentrations become stratified within the upper layer of the molded material.

G Papalabris - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.

  • dielectric spectroscopy on alumina epoxy composites towards the quantification of Filler Particulate microstructure effects
    Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, 2015
    Co-Authors: G X Glenis, G Papalabris, Th G Argyropoulos, C T Dervos
    Abstract:

    Cylindrical ingots of epoxy resin composites containing alumina of various microstructure Particulates were prepared and their dielectric properties were investigated by the parallel capacitance method in the frequency range 20 Hz – 1 MHz, as a function of depth below the surface. Nano-porous (90 A), or non-porous alumina Particulates, with sizes varying from 63 to 200 µm, were mixed as composite Fillers at various contents (up to 5% wt). Sample-wafers were extracted from the cylindrical ingots to investigate the porosity induced effects on Particulate mixing, dispersibility, precipitation, and relate Filler concentration to the electrical response observed at various depths. According to the experimental results, the nano-pore induced effects dominate and reduce the effective relative dielectric constant compared to the non-porous alumina, while the dissipation factor values remain unaffected. Finally, the presence of nano-pores in the alumina Particulates induces particle stratification effects and the Filler particles with increased pore concentrations become stratified within the upper layer of the molded material.