UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO” FACULTA FACULTAD D DE INGENIERÍA INGENIERÍ A QUÍMICA E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
PROCESOS INDUSTRIALES II
PROCESO PARA LA FABRICACIÓN DE ACIDO POLILÁCTICO
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POR POLIMERIZACIÓN DE ACIDO LÁCTICO L ÁCTICO
ELABORADO POR: Est. Di! M"!#$%&! C$'( DOCENTE:
ING. A$)* C$'(#" C$+"s 1
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LAMBA,EQUE - PER /012
PROCESO PARA LA FABRICACIÓN DE ACIDO POLILÁCTICO POR POLIMERIZACIÓN DE ACIDO LÁCTICO I. INTRODUCCIÓN El uso de los polímeros de la petroquímica ha traído muchos beneficios a la huma humani nida dad, d, sin sin emba embarg rgo, o, el ecosi ecosist stem ema a se daña daña consi conside derab rable leme ment nte e como como resultado del uso de materiales no degradables para la fabricación de artículos desechables. Este Este impac impacto to ambi ambien enta tall es moti motivo vo de preoc preocup upac ació ión n creci crecient ente, e, los los método métodoss alternativos de disposición son limitados, así como los recursos petroleros, por lo que es necesario necesario hallar hallar sustitutos sustitutos duraderos, especialmente, especialmente, para las envolturas de corta duración y las aplicaciones desechables. Esta preocupación ha generado investigaciones para la obtención de polímeros biodegradables como alternativa de los convencionales no degradables como el polietileno y el poliestireno, entre otros. Los políme polímeros ros sintét sintético icoss totalm totalment ente e biodegr biodegrada adable bless como el ácido ácido polilá polilácti ctico co !L" !L"#, #, est están disp dispon onib ible less come comerc rcia ialm lmen entte desd desde e $%%& $%%&.. El !L" ha sido sido e'haust e'haustiva ivamen mente te estudi estudiado ado para su uso en distin distintas tas aplica aplicacio ciones nes médica médicass e industriales desde los años (& del pasado siglo debido a su biodegradabilidad. En el presente traba)o se ofrece información sobre el ácido láctico y poliláctico !L"# como resultado de una b*squeda en la literatura especiali+ada en los *ltimos años. En el mismo se anali+an la situación actual y las perspectivas de ambos productos con vistas a ofrecer elementos que contribuyan a decidir la conveniencia de desarrollar proyectos de investigación en este campo en nuestro país
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II. MATERIA PRIMA:
E+ 3)i#" +3)ti)" 1. Aspectos generales:
El ácido láctico ácido -hidro'ipropanoico o ácido hidro'ipropiónico#, es un líquido siruposo, incoloro, soluble en éter, miscible con agua y alcohol e insoluble en cloroformo, éter de petróleo y disulfuro de carbono o un sólido de punto de fusión ba)o en estado puro. Es una biomolécula presente en gran parte de los seres vivos y un componente normal en la sangre y los m*sculos de los animales. ue descubierto por /cheele en $0(&. El ácido láctico se hidroli+a a dió'ido de carbono y agua. 1iene dos formas ópticamente activas de'tro y levo# y la forma racémica, ópticamente inactiva, que es la comercial. 2esde hace tiempo los estudios se dirigen a la obtención de ácido láctico a partir de materias residuales y su posterior transformación en compuestos químicos intermedios, disolventes, plastificantes y resinas. La producción se reali+a en grandes plantas en las que el ácido se obtiene en diferentes calidades y también algunos de sus derivados. La capacidad mundial está entre 34 &&& - 5& &&& t al año y los principales productores son Estados 6nidos, 7apón y 8rasil con alrededor del 9& : del ácido que se produce en el mundo. En Europa, ;olanda,
género
Lactobacillus.
;ay 3
dos
clases
de
bacterias,
las
homofermentativas, que producen ácido láctico casi e'clusivamente y las heterofermentativas,
que
producen
subproductos
en
cantidades
apreciables. Las empleadas en la industria son las homofermentativas. 1ambién es posible emplear cepas de hongos como >hi+opus que producen ácido L?# láctico. En el proceso de fabricación se busca que los microorganismos fermenten rápida y completamente sustratos baratos, con adición mínima de nutrientes nitrogenados y alta estereoespecificidad, en condiciones de valores reducidos de p; y elevadas temperaturas, que se produ+ca muy poca biomasa y que la cantidad de subproductos sea despreciable. /e obtiene por fermentación mediante un proceso de glicólisis@ degradación de los carbohidratos y también por síntesis. 2. Características:
En cuanto a las materias primas, e'iste una gran variedad y deben reunir las siguientes características@ costo reducido, ba)o nivel de contaminantes, alta velocidad de fermentación, gran rendimiento en ácido láctico, poca o ninguna formación de subproductos, posibilidad de ser fermentada con poco o ning*n pre-tratamiento y disponibilidad durante todo el año. Los sustratos empleados comercialmente son sacarosa del a+*car de caña y remolacha a+ucarera, suero de queso conteniendo lactosa y maltosa y de'trosa de almidón hidroli+ado. La sacarosa refinada y la de'trosa son los más utili+ados. Atros posibles sustratos son materiales celulósicos y licores sulfíticos, aunque este *ltimo precisa de un pretratamientoB también se puede usar miel final de caña, pero éstas presentan problemas en las etapas de recuperación. "ctualmente, se reali+an investigaciones para la obtención del ácido con otras materias primas vegetales para disminuir los costos de producción. "lrededor del (4 : del ácido láctico que se produce se emplea en la industria alimentaria como acidulante y preservante en confitería, e'tractos, +umos de frutas, esencias, limonadas, )arabes, cervecería y 4
otros y, dependiendo de la pure+a, encuentra aplicaciones en distintas ramas de la industria como farmacéutica, química, te'til, cuero y cal+ado, microbiológica, agroquímica y cosméticos.
3. En el mercado:
6n gran n*mero de compañías en el mundo produce el ácido, pero debido al alto costo de producción éste, sus sales y ésteres se utili+an en aplicaciones limitadas en las diferentes industrias. /in embargo, el mercado potencial para un ácido láctico de menor precio basado en una nueva tecnología provocaría un incremento considerable del mercado e'istente y la aparición de nuevas aplicaciones. 3. Tecnologías de producción:
El ácido láctico puede producirse comercialmente por fermentación de carbohidratos renovables y por síntesis química. !or cuestiones de contaminación ambiental, la producción de ácido láctico por bioprocesos fermentativos ecológicos utili+ando fuentes de biomasa renovables es preferible a la síntesis química empleando combustibles fósiles carbón, petróleo o gas natural#, pero el ácido láctico de fermentación utili+ando las tecnologías actuales es difícil de recuperar y purificar debido a las impure+as de los carbohidratos de base y los productos de la ruptura celular, lo que lo hace demasiado caro. !ara disminuir los costos de producción se reali+an investigaciones para me)orar los procesos de fabricación y se prueban nuevas materias primas que permitan obtener un producto más competitivo económicamente. La industria procesadora de alimentos genera grandes vol*menes de residuos de =arbohidratos que son sustratos ideales para la bioconversión a productos *tiles de alto valor como el ácido láctico y sus derivados, que incluyen plásticos biodegradables, o'iquímicos, solventes ecológicos y productos químicos especiales. E'isten oportunidades para desarrollar 5
tecnologías ecológicas más eficientes para la producción en gran escala del ácido láctico y el desarrollo de nuevas aplicaciones para sus derivados. /i el ácido láctico pudiera producirse a partir de carbohidratos a costos más ba)os y en mayores cantidades crecería significativamente su mercado potencial y el de sus derivados. El ácido láctico se purifica adicionando ácido sulf*rico al medio de fermentación, lo que genera un gran volumen de desechos de sales de sulfato de calcio. 6n desarrollo tecnológico reciente plantea la producción combinada del ácido y sus derivados mediante los siguientes pasos@ fermentación, purificación primaria, purificación secundaria y las diferentes tecnologías de polimeri+ación o conversión química. El proceso de purificación primaria usa tecnologías de avan+ada de desalini+ación y electrodiálisis que purifican el ácido láctico eficiente y económicamente sin la generación de la corriente de residuos de sales. Estas investigaciones han dado como resultado un proceso de fermentación eficiente y productos novedosos de oligómeros y polímeros del ácido láctico. Los esfuer+os actuales se centran en el desarrollo de un nuevo proceso de purificación secundaria y de productos lactato-derivados que pueden e'pandir significativamente el mercado del ácido láctico y en actividades de transferencia de tecnologías para comerciali+ar el proceso y los productos. 1ambién se han reali+ado investigaciones para producir ácido láctico de alta calidad con materias primas de ba)o costo como las tusas de maí+, con vistas a la producción de ácido poliláctico !L"# que requiere de un ácido láctico ópticamente puro. La fabricación del ácido láctico por fermentación de carbohidratos puede producir el estéreoisómero deseado, independientemente del proceso químico empleado, pero el proceso de fermentación debe ser competitivo con el de síntesis química. El costo del medio puede ser hasta un 3& : del de fermentación.
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El estudio se reali+ó empleando Lactobacillus delbruecCii "1== 50%0 que es una
bacteria homofermentativa que produce, fundamentalmente, 2-
ácido láctico. /e investiga el empleo del maí+ como sustrato en el proceso fermentativo con el hongo >hi+opus que se prefiere porque la calidad del producto final es superior. Este organismo produce ácido láctico en la forma química que es la me)or para la fabricación de !L". /e
modificaron genéticamente
las
cadenas de >hi+opus para
sobreproducir una en+ima crítica en la síntesis del ácido láctico. Esto dio como resultado una productividad mucho mayor con menos productos no deseados. El >hi+opus ory+ae es capa+ de producir altos niveles de ácido láctico con la fermentación de glucosa. Los rendimientos varían entre 9& - (& : y la glucosa remanente se emplea en la fermentación alcohólica. "pro'imadamente la mitad del ácido láctico que se produce en el mundo anualmente es por fermentación de la glucosa que proviene del almidón de maí+. !ara considerar el uso de biomasa lignocelulósica como una materia prima comercialmente viable en lugar del almidón, deben reali+arse me)oras adicionales en las propiedades de la materia prima, la eficiencia de separación, la producción de microorganismos y la integración de procesos 4. Usos del ácido láctico:
El ácido láctico es utili+ado ampliamente en la industria alimenticia, química, farmacéutica, del plástico, te'til, la agricultura, la alimentación animal, entre otrosB sin embargo, la aplicación más interesante del ácido láctico radica en la posibilidad que ofrece de producir ácido poliláctico !L"#. El ácido láctico, ácido -hidro'ipropanoico, es el ácido carbo'ílico más simple con un átomo de carbono asimétrico. !uede producirse por 7
fermentación anaeróbica de substratos orgánicos, con microorganismos como hongos y bacterias. El ácido láctico obtenido de la fermentación es ópticamente activo, por lo que la producción específica de los isótopos L ?# o 2 D# puede determinarse utili+ando un lactobacilo apropiado.
cido láctico con sus isómeros 2 y L
III. PRODUCTO: Polímeros del ácido láctico
1. As4*)t"s %*!*$+*s La polimeri+ación del ácido láctico da lugar a polímeros de ácido poliláctico !L"# que, con otras moléculas poliméricas naturales, permiten la obtención de productos reabsorbibles y biodegradables. Entre los materiales plásticos biodegradables, el !L" es uno de los de mayor potencial para sustituir a los plásticos convencionales por sus e'celentes propiedades físicas y mecánicas y porque puede procesarse utili+ando las maquinarias e'istentes con solo a)ustes menores. El !L" es también un material altamente versátil que puede elaborarse con distintas formulaciones para satisfacer la mayor parte de las especificaciones de los 8
productos. Fe+clado con distintos polímeros naturales permite desarrollar materiales con me)ores propiedades de resistencia al agua. El !L" cumple o e'cede las especificaciones de los materiales para empaque en cuanto a disposición de desechos y es la me)or alternativa entre los plásticos comunes para disminuir los residuos que se envían a los basureros municipales, ya que ninguna otra vía es económicamente viable o segura para la salud. Los polímeros de !L" son totalmente composteables en las instalaciones e'istentes. =on equipamiento apropiado, se puede convertir de nuevo en monómero, que puede ser convertido nuevamente en polímero. =omo alternativa, puede biodegradarse en agua, dió'ido de carbono y material Argánico. "l final del ciclo de vida de un producto basado en !L", éste puede descomponerse en sus partes más simples de manera que no quede ninguna señal del producto original. La 6niversidad de la lorida está desarrollando una tecnología de composteo a escala industrial que consiste en un proceso anaeróbico secuencial en batch conocido como /E8"=. Este método puede emplearse para transformar una cantidad significativa de desechos en un compost utili+able. 2. Propiedades del ácido poliláctico:
"demás de su capacidad para biodegradarse, el !L" tiene propiedades que comparan favorablemente con las de los plásticos com*nmente empleados, por e)emplo, para envolturas. Este es un factor importante pues permite sustituir por !L" a polímeros de la petroquímica sin necesidad de rediseñar productos o e)ecutar grandes inversiones en nuevos equipos de proceso. El !L" se puede formular para ser tanto rígido como fle'ible y copolimeri+arse con otros materialesB también producirse con propiedades mecánicas apropiadas para procesos de fabricación específicos como moldeo por inyección, e'trusión de lámina, 9
moldeo por soplado, termoformación, formación de películas e hilado, con la mayoría de las técnicas y equipos convencionales.
2. !tención de ácido poliláctico: La obtención ocurre generalmente en dos etapas consecutivas@ $. la primera la síntesis del ácido láctico y . la segunda la polimeri+ación. El primer paso en el proceso es la e'tracción del almidón de la biomasa.
el microorganismo utili+ado en la producción
industrial, ya que tiene la venta)a de consumir eficientemente glucosa y ser termófilo con temperatura óptima de crecimiento en el rango de 54 a 9G=, lo que reduce costos de enfriamiento y esterili+ación, así como riesgos de contaminación microbiológica en el fermentador. En el método de obtención comercial, al sustrato se le adiciona una fuente de vitaminas y de cofactores, se utili+a una me+cla de $& a $4 : de glucosa, $&: =a=A3, cantidades menores de fosfato de amonio y e'tracto de levadura. El medio se inocula y se agita sin aireación para optimi+ar la neutrali+ación del ácido formado. La fermentación dura entre a 5 días y se termina cuando todo el a+*car es consumido, con el fin de 10
facilitar la purificación. "l final de la fermentación el medio es a)ustado a p; $& y calentado para solubili+ar el lactato de calcio y coagular proteínas presentes. !osteriormente el medio se filtra para remover sustancias insolubles, así como biomasa. 2espués de concentrar por evaporación, el ácido libre se obtiene por adición de ácido sulf*rico seguido de filtración para remover el sulfato de calcio formado. La conversión alcan+a en general valores por encima del %4: en sustrato de carbohidratos. La fermentación puede reali+arse tanto en procesos batch como continuos. El ácido láctico debe separarse del cultivo fermentable y purificarse antes de la polimeri+ación en la mayoría de los casos. Los procesos de purificación más
comunes
involucran
neutrali+ación con bases seguido por filtración, concentración y acidificación.
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4. "ías para la polimeri#ación del ácido poliláctico
/e han desarrollado dos vías fundamentales para convertir el ácido láctico en polímeros de alto peso molecular@ el proceso indirecto vía láctido, cuyo producto se denomina poliláctido, y el proceso directo de polimeri+ación por policondensación, produciendo ácido poliláctico. "mbos productos son agrupados ba)o la denominación !L". El primer camino, empleado por =argill, es un proceso continuo utili+ando polimeri+ación por apertura de anillo >A! por sus siglas en inglés# del 12
láctido. La condensación del ácido láctico acuoso produce un prepolímero oligomero# de ba)o peso molecular. El prepolímero se depolimeri+a incrementando la temperatura de policondensación, reduciendo la presión y utili+ando un catali+ador organometálico, resultando en una me+cla de estéreo isómeros de láctido. La me+cla de láctidos es purificada por destilación al vacío, puesto que su composición determina las propiedades del producto final. En el paso final, el polímero de alto peso molecular se produce por polimeri+ación catalítica por apertura del anillo del diláctido. Los monómeros remanentes se remueven por vacío y se reciclan. En la segunda vía, utili+ada por Fitsui =hem, el ácido láctico es policondensado directamente en polímeros de alto peso molecular, manipulando el equilibrio entre@ ácido láctico, agua y ácido poliláctico en un solvente orgánico. $. Usos
!or ser biodegradable y reabsorbible el !L" encuentra m*ltiples aplicaciones en medicina y en industrias como la alimentaria, la te'til, de cosméticos y otras. Fuchos de estos productos ya están utili+ándose pero otros a*n están en fase de investigación en distintas etapas. En la literatura consultada se han encontrado referencias de los siguientes usos en diversos campos. $.1 %&dicos
El ácido poliláctico se ha convertido en un producto importante en la industria médica. "l poder ser asimilado por el organismo, ha encontrado m*ltiples aplicaciones en cirugía, ortopedia, ortodoncia, oftalmología, traumatología y otras ramas de la medicina y como soporte para el suministro controlado de numerosos medicamentos. Los siguientes son algunos de los usos en este campo. H Estructuras biodegradables para la ingeniería de te)ido H
H Equipos e instrumental para ciru)anos H
El !L" también encuentra aplicación en otras ramas industriales como la alimentaria, te'til, la de producción de envases, envolturas de distintos tipos, embala)es y otras. /obre estos usos se han encontrado las siguientes referencias. H Empaques para alimentos H abricación de te)idos sin te)er H Envolturas, materiales de empaque, envases y otros
(. Aspectos tecnológicos
El !L" es un material plástico que está comen+ando a producirse comercialmente en grandes cantidades Este se fabrica por polimeri+ación del monómero de ácido láctico. La síntesis del ácido láctico a moléculas de alto peso molecular de ácido poliláctico puede seguir tres rutas@
1. P"+i5*$i()i&! 4"$ )"!#*!s)i&! de bulto para dar un polímero frágil, de aspecto vidrioso, de ba)o peso molecular, que es de poco uso, a menos que se adicionen agentes enla+antes para aumentar el peso molecular. 14
/. P"+i5*$i()i&! 4"$ )"!#*!s)i&! *! s"+6*!t* para dar un !L" de alto peso molecular promedio. 2. C"+*))i&!7 4'$i8i))i&! 9 4"+i5*$i()i&! #*+ +)t'$" por apertura del anillo para obtener un !L" de alto peso molecular promedio I$&& &&&#.
. Ls 4$"4i*##*s #*+ PLA Las propiedades del !L" están relacionadas con la proporción de sus dos esteroisómeros, 2 y L. =omercialmente, se puede encontrar grados de !L" ópticamente puros $&&: L# que proporcionan grados de cristalinidad elevados 54-0&:#, pero también se comerciali+an otros grados de !L" constituido por me+clas de sus isómeros, que son básicamente amorfos. Los grados amorfos de !L" son transparentes, aunque las propiedades ópticas son sensibles a la aditivación, incluso en pequeños porcenta)es. /us propiedades mecánicas son buenas en comparación con otros biopolímeros pero presentan, sin embargo, ba)a resistencia al impacto. La dure+a, rigide+, resistencia al impacto y elasticidad, propiedades importantes en aplicaciones para botellas de bebidas, son similares a las del !E1, aunque la menor estabilidad termo-mecánica en contacto con agua, proporcionaría un menor tiempo de vida *til de las botellas envasadas de !L". "simismo, las propiedades anteriormente citadas )unto con su alto módulo de fle'ión y transparencia lo hacen comparable con otros materiales como el celofán. 1iene una temperatura de reblandecimiento ba)a J4&-9&G=# variable seg*n grado y se degrada rápidamente por encima de esa temperatura en condiciones de alta humedad, lo que plantea problemas para aplicaciones de almacenamiento de productos y su uso en automóviles. Las propiedades del !L" como punto difusión, resistencia mecánica y cristalinidad están determinadas por la arquitectura del polímero y la masa molecular y, para el uso final, también dependerán de su estructura y las 15
condiciones del proceso. La proporción de 2 y L-lacturos determina la morfología del polímero que puede producirse totalmente amorfo o hasta un 5& : cristalino. >esinas de !L" que contienen más de %3 : de L-ácido láctico son semicristalinas mientras que con 4&-%3 : son estrictamente amorfas. La presencia de meso y 2-ácido láctico produce imperfecciones en la estructura cristalina reduciendo el por ciento de cristalinidad. La transformación del ácido láctico en especiali+ada. " través de un proceso químico de condensación, dos moléculas de ácido láctico se convierten en una molécula cíclica llamada lacturo. Este lacturo se purifica por destilación al vacío y por un proceso de fundido sin solvente se logra que los polímeros de lacturo de forma de anillo se abran y se unan e'tremo con e'tremo para formar la larga cadena de polímeros. "sí se puede producir una amplia gama de productos que varían en peso molecular y cristalinidad, permitiendo que el !L" pueda modificarse para una gran variedad de aplicaciones. !ara la preparación del !L" con las propiedades que se desean, se emplean catali+adores metálicos para la polimeri+ación por ruptura del anillo del lacturo, que es un dímero cíclico producido por la deshidratación del ácido láctico. =uando el rao-lacturo se polimeri+a con catali+adores simples, se obtiene un polímero amorfo de la incorporación aleatoria de las unidades del 2 y L-lacturos en la cadena en crecimiento. =omo las propiedades del polímero racémico no son apropiadas para la mayor parte de las aplicaciones prácticas, el proceso comercial actualmente utili+a Lacturo producido del L-ácido láctico.
;. T*)!"+"%<s #* T$!s8"$5)i&!: El !L" puede ser procesado con ligeras modificaciones, en las máquinas convencionales de procesado de termoplásticos. Las principales técnicas empleadas en el desarrollo de aplicaciones son@ 16
. 1ermo formado. .
La producción de plásticos biodegradables está e'perimentando un resurgimiento. actores de medio ambiente y de reciclado han incrementado la demanda de estos productos. Atro factor que favorece su fabricación es el aumento de los precios del petróleo. Mo e'iste información disponible sobre costos de fabricación, precios y producciones de los polímeros biodegradables, en particular, del ácido poliláctico, pero la literatura consultada señala que son productos que están empleándose en muy disímiles campos y que, por sus características, tienen un futuro promisorio. Los traba)os sobre plásticos biodegradables evidencian la posibilidad de aplicaciones potenciales en todos los campos en los que se utili+an hasta ahora materias plásticas no biodegradables, como la cuchillería de plástico, envases de alimentos, hilos te'tiles y otros. !olímeros de este tipo también se utili+an, actualmente, en cirugía y farmacología. La compañía !husis, de rancia, fabrica y comerciali+a placas o tornillos biodegradables empleados en ortopedia. 2ebido a su alto costo, el foco de atención inicial del !L" como material para envolturas ha sido en películas de alto valor, contenedores rígidos para bebidas y alimentos termoformados y papeles recubiertos. =omo las nuevas tecnologías de producción de !L" pueden disminuir los
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costos de producción, éste puede tener aplicaciones en envolturas para un más amplio rango de productos. 2ebido a que el !L" puede abrir nuevas oportunidades en el embala)e, es necesario entender y describir me)or sus propiedades como un material de envolver, especialmente para aplicaciones en la envoltura de alimentos. Estimados recientes colocaban el mercado de !L" para películas y productos de te)idos sin te)erNfibras en unas $ &&& tNaño en el período &&3-&&5, 3%& &&& tNaño en el &&( y entre $ $(5 &&& a $ (5 &&& tNaño en el &$&. Estos estimados se consideran muy realistas y, probablemente, incluso hasta pesimistas. Fás a*n, sólo abarcan un pequeño por ciento del mercado e'istente de los materiales plásticos comunes utili+ados para propósitos de envolturas. 6no de los factores que limitaban que el !L" pudiera penetrar en el mercado era su relativo alto precio, pero con las nuevas plantas de gran capacidad de producción que están entrando en funcionamiento, esto será cada ve+ menos un obstáculo para la sustitución de los plásticos comunes por !L". 6n modelo precioNmercado desarrollado por el Orupo !/1 demuestra que para mercados de unas %&& &&& tNaño el precio de venta del !L" compararía favorablemente con los materiales plásticos de base petróleo utili+ados en la industria de envolturas y empaque. 1+. ,irmas * compa-ías productoras
El !L" no es un material nuevo. En $%3 la 2upont fabricó un producto de ba)o peso molecular calentando ácido láctico al vacío y en $%45, después de algunos a)ustes, se patentó el proceso. La =argill
>ecientemente, se completó la construcción de una planta de !L" de la =argill 2oQ !olymers en gran escala en MebrasCa, Estados 6nidos. Esta planta será capa+ de producir hasta $5& &&& tNaño utili+ando maí+ como materia prima. /e espera que la producción más que triplique la actual hasta las 544 &&& tNa para el &&0. 1ambién hay planes para construir una planta adicional en Europa. La arrancada de la planta de la =2! en MebrasCa e'pandirá significativamente el mercado de los polímeros al hacer que el !L" esté disponible en escala comercial. La 2ivisión de Envolturas de la =2! está actualmente traba)ando con seis socios de desarrollo entre los cuales está la 8imo de "=. Rsta empe+ó en $%34 con la producción en pequeña escala de ácido láctico a partir de la fermentación de a+*car. !6>"= es el mayor y más e'perto productor de ácido L ?#-láctico natural, lactatos y gluconatos, con fábricas en Estados 6nidos, 8rasil, España y ;olanda, además de poseer una red de venta a nivel mundial. !6>"= pertenece a la multinacional =/F, especiali+ada en la producción y distribución de ingredientes y componentes para productos alimentarios. Es el primer productor mundial de ácido láctico natural, lactatos y gluconatos. La 6nidad de Megocio de 8iomateriales de !6>"= ofrece tanto monómeros lácticos y glicólicos como polímeros y copolímeros biodegradables.
E54$*ss 4$"#')t"$s !i6*+ %+"=+ E54$*s =argill L== Fitsubishi =hronopol ;ycail
U=i))i&! EE.66. 7apón EE.66. ;olanda
P$"#')t" )"5*$)i+ MatureSorCs Ecolo)u ;eplon ;ycail ;F, LF 19
1oyota !urac 8iomaterials 2urect /himad+u 1otal U Oalactic 1reofan Fitsui =hem TEspecialidades
7apón ;olanda EE.66. 7apón 8élgica ;olanda 7apón
1oyota Eco-!lastic !urasorbT LactelT LactyT uterroTT 1reofan Lacea
medicinales
TT En etapa de proyecto El consumo de !L" en &&0 fue de alrededor de 9& mil toneladas y, hasta el momento, sólo el 3&: del ácido láctico producido se utili+a para fabricar !L". El productor más importante es sin dudas el de MatureSorCs MebrasCa, EE66# con una capacidad de $5& mil tonNaño y precios de venta por Cilogramo# entre los V ,4 y los V 4,4
IV. BIOPLÁSTICOS !resenta buenas propiedades barrera frente a olores y sabores. 1iene también alta resistencia a grasas y aceites. !or su estructura lineal alifática, el !L" tiene una buena resistencia a la radiación 6W, en contraste con los polímeros aromáticos. !ara me)orar sus propiedades y que pueda competir con plásticos fle'ibles de uso com*n, el !L" puede modificarse con agentes plastificantes o me+clándolo con otros polímeros. Propiedades de !iodegrada!ilidad
El !L" es resistente al ataque de microorganismos en suelos o lodos a temperatura ambiente. 20
El polímero debe primero hidroli+arse a temperaturas superiores a 4(G= para reducir el peso molecular antes de que la biodegradación comience. !or tanto, no es compostable en las condiciones típicas. En condiciones normales de uso y almacenamiento es un plástico bastante estable.
V. CONCLUSIONES , RECOMENDACIONES H El ácido láctico es un producto químico que puede obtenerse de materias primas >enovables entre las que están las de la industria a+ucarera. En el mundo, su empleo para la fabricación de polímeros biodegradables !L"# está teniendo mucho auge porque se degradan y contribuyen a la disminución de la contaminación y por su capacidad para ser reabsorbidos por el organismo, que los hace apropiados para m*ltiples usos. H El !L" es un material muy versátil con disímiles aplicaciones en distintas industrias. Este polímero ha creado un gran interés en las industrias médica, te'til y de envases y envolturas por sus magníficas propiedades y su biodegradabilidad y, seg*n la literatura, tiene un gran futuro porque es una innovación que puede sustituir a los plásticos de la petroquímica en muchos campos. H Fuchas instituciones de investigación en distintos países están traba)ando en el me)oramiento y desarrollo de nuevos procesos de producción, tanto del ácido láctico como de sus polímeros, con el ob)etivo de hacerlos más eficiente y obtener productos finales con costos más ba)os. H =uba cuenta con reservas de materias primas que pueden ser utili+adas como sustrato para la obtención de ácido láctico y emplear éste para el desarrollo de la producción de !L", lo que puede ser una vía para la revalori+ación de subproductos de la industria a+ucarera.
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