Contenido
Biopolímeros 2
Biopolímeros según su Origen: 2
Según el tiempo de funcionalidad 2
Clasificación General 2
Características imprescindibles: 3
Aplicaciones de los Biopolímeros 4
Biopolímeros en las fundas plasticas 8
Porque las bolsas 'biodegradables' de los supermercados son una mala solución 8
¿Qué es una bolsa verdaderamente biodegradable? 8
Las pretensiones de las bolsas mal llamadas biodegradables 8
Los problemas siguen siendo los mismos 9
Una 'solución' que debe ser denunciada 10
Oxo Biodegradable 10
Como Funciona 10
Fundas Biodegradables en Ecuador 12
FLEXIPLAST produce en Ecuador primera funda oxo-biodegradable 12
Se presentó en Ambato proyecto de fundas biodegradables para cuidar el ambiente 12
Carchi, Tulcan 13
Técnica de aplicación de un biopolímero 14

Síntesis de un polímero entrecruzado 14
Bibliografía: 21

Biopolímeros
Biomaterial como cualquier sustancia sólida o combinación de sustancias de tipo organico, inorganico o híbrido que se introducen en un sistema biológico in vivo o in Vitro. Los biomateriales poliméricos o biopolímeros permiten adaptar sustituciones in vivo para distintos entornos gracias a sus propiedades, con el fin de tratar, evaluar, aumentar o sustituir algún tejido órgano o función del organismo humano.
Biopolímeros según su Origen

NATURALES: Son materiales complejos, heterogéneos.
Ejemplos: colageno purificado, fibras proteicas, seda, lana.

SINTÉTICOS: Como metales, ceramicas o polímeros. Comúnmente se denominan materiales biomédicos paradiferenciarlos de los biomateriales de origen natural.

Según el tiempo de funcionalidad
Implantes de caracter permanente, como son los sistemas o dispositivos utilizados para sustituir parcial o totalmente a tejidos u órganos destruidos como consecuencia de una enfermedad o trauma.

· Biomateriales degradables de aplicación temporal, es decir, aquellos que deban mantener una funcionalidad adecuada durante un periodo de tiempo limitado, ya que el organismo humano puede desarrollar mecanismos de curación y regeneración tisular para reparar la zona o el tejido afectado.

Clasificación General

Bioinertes; que se caracteriza por la ausencia de respuesta en el tejido que se implanta.
Biocompatibles; que se caracteriza por la unión con el tejido del lugar de implantación pero con una intercara bien definida, es decir no hay colonización.

Características imprescindibles

Una respuesta mecanica y unas propiedades de superficie adaptadas al tejido receptor.

Así podemos analizar los aspectos mas importantes que influyen en las propiedades de los biopolímeros

1-Cadenas de idéntica longitud y composición pueden variar en función de la tacticidad que regula la alternancia del monómero. Si tiene una tacticidad definida, el polímero cristalizara, por el contrario, tendra una estructura amorfa.

2- La configuración de las cadenas (lineal vs ramificada) y la densidad de núcleos de interacción son igualmente determinantes en las propiedades.

3-Los biopolímeros presentan gran versatilidad, dada la variedad de monómeros. Par unmismo monómero, el peso molecular influencia drasticamente sus propiedades físicas.

Copolimerización: La utilización de los monómeros alternados, es el principal recurso para adaptar las propiedades de los biopolímeros a una aplicación específica.
Dependiendo de la naturaleza de la interacción distinguimos enlaces de hidrógeno, de agregación iónica o fuerzas de Van der Waals.

Aplicaciones de los Biopolímeros
1860 con la introducción de las técnicas quirúrgicas asépticas.
A principios de 1900 se aplican las primeras placas óseas hechas de metal con la finalidad de separar roturas o fracturas.
Y es a partir de la Segunda Guerra Mundial cuando se produce un rapido avance en la tecnología de los polímeros, principalmente enfocado a las aplicaciones médicas.
El polimetilmetacrilato fue uno de los primeros polímeros utilizados como material biomédico, aplicandose como material para reparar la córnea humana.

Así distinguimos aplicaciones permanentes dentro de los organismos:
Estos deben ser materiales diseñados para mantener sus propiedades durante los largos períodos de tiempo. Tienen que ser biocompatibles y atóxicos para disminuir el posible rechazo.

Las aplicaciones mas importantes son las prótesis o implantes ortopédicos, cuyos materiales mas utilizados son el teflón, siliconas, policarbonatos etc.
Otro ejemplo de aplicación permanente son las prótesis vasculares, que al estar en contacto con la sangre se necesita un material, como las espumas de poli expandido, que impidan la coagulación de la misma.

Por otra partepodemos distinguir las aplicaciones temporales dentro del organismo
Las suturas representan el campo de mayor éxito dentro de los materiales quirúrgicos implantables. El principal motivo es que consisten en materiales biodegradables o bioabsorbibles, por lo que la aplicación dentro del organismo pasa de ser permanente a temporal.
También hay que destacar los sistemas de liberación de farmacos y es que los polímeros son esenciales para todos los nuevos sistemas de liberación desarrollados. Finalmente, otra aplicación temporal importante es la de matrices en ingeniería de tejidos. en la que se emplean andamiajes temporales en los que las células pueden crecer y formar tejidos.

Así pues estas aplicaciones temporales se han desarollado sobretodo en el campo de la medicina.
Estos materiales, compatibles con el tejido donde han sido implantados, se degradan tras un cierto tiempo dando lugar a productos no tóxicos y que ademas el organismo eliminara sin problemas.
Todo esto no puede darse sin una serie de características, como por ejemplo
No debe ser un material mutagénico, no debe ser tóxico y tiene que ser compatible con el tejido.

Los polímeros biodegradables mas utilizados son:

-Naturales
De naturaleza proteica: albúmina y colageno.
Polisacaridos: quitina
- Sintéticos
Poliortoésteres, poliésteres alifaticos.

Aunque existan polímeros naturales, los mas utilizados son los sintéticos.

Los primeros biopolímeros biodegradables y mas utilizados son los obtenidos a partir del acido poliglicólico (PGA) y del acidopolilactico (PLA). A partir del PGA y del PLA se han desarrollado muchos materiales sobre todo para la industria médica.

Que los biopolímeros sean biodegradables puede ser útil en algunas aplicaciones, pero lo que verdaderamente es importante es que los polímeros tengan una serie de características que sean biocompatibles, es decir, compatibles con la vida (organismo).

Biopolímeros en las fundas plasticas

Porque las bolsas 'biodegradables' de los supermercados son una mala solución
Desde hace unos meses, algunos supermercados ofrecen a sus clientes bolsas plasticas denominadas biodegradables, queriendo demostrar su interés frente al saneamiento del medio ambiente y su conciencia ecológica. Nos podría alegrar que las grandes empresas de distribución finalmente integren en sus estrategias comerciales las preocupaciones nacientes de sus clientes sobre el cuidado del medio ambiente.
Desafortunadamente, hay que reconocer que se trata sobre todo de una operación de mercadeo, ya que esas bolsas mal llamadas biodegradables no son la solución a los múltiples problemas que crea el uso exagerado de las bolsas plasticas.
¿Qué es una bolsa verdaderamente biodegradable?
Para que una bolsa plastica sea verdaderamente biodegradable, debe cumplirse principalmente dos condiciones:
* Que sea fabricado de bioplastico, un material que se extrae de materias primas naturales como: almidón, cereales, patatas, melaza, aceite de soya, caucho vegetal, etc.
* Que su proceso de descomposición y degradación sea realizado por micro–organismos como: algas,hongos, bacterias y protozoos, entre otros.
Ademas, las bolsas verdaderamente biodegradables¹ casi no producen contaminación en su proceso de producción.
Las pretensiones de las bolsas mal llamadas biodegradables
Las bolsas que actualmente circulan en los supermercados y que estan siendo llamadas inadecuadamente biodegradables, incorporan un aditivo llamado TDPA (Aditivos Plasticos Totalmente Degradables), producto desarrollado por la empresa canadiense EPI Environmental Products y disponible en el mercado desde hace 15 años.
El examen de las bolsas distribuidas indica que las pretensiones de EPI son de dos niveles:
* 'Este producto se degradara en un período de 12 a 24 meses en tierra o en un relleno sanitario al ser expuesto al oxigeno, luz, solar y/o calor y estrés mecanico tal y como se describe en la norma ASTM D883 (…)'
* 'Este producto posteriormente se biodegradara en un periodo de 24 a 36 meses en tierra o en un relleno sanitario en presencia de microorganismos, calor, humedad y oxigeno, descomponiéndose en elementos encontrados en la naturaleza, como se describe en la norma ASTM D6954-04.'
Si las pretensiones de los fabricantes de este tipo de bolsas son ciertas, hay que recordar que:
* En Colombia solo en pocas ciudades hay manejo de basuras con botaderos técnicamente tratados, entonces en la mayoría de los casos estas condiciones no se cumplen.
* Las ganancias ecológicas del uso de esos aditivos estan limitadas a la supuesta (bio)degradación de las bolsas bajo condiciones especificas, en la tierra o en unrelleno sanitario.
* Bajo condiciones perfectas, las bolsas se degradarían en 5 años, pero esto no las exime de soltar las mismas sustancias nocivas que contiene el plastico corriente.

Los problemas siguen siendo los mismos
Las bolsas plasticas que ahora llaman biodegradables continúan presentando los mismos problemas de contaminación que todos los plasticos en general, presentados en el artículo: ¿Una bolsa de plastico? No, ¡gracias!:
* También son fabricadas a partir del petróleo, un recurso natural que se esta agotando, o en su defecto de productos químicos sintéticos;
* También pueden contaminar las aguas;
* También contienen compuestos químicos tóxicos;
* También emiten gases tóxicos a incinerarlas;
* También pueden taponar las alcantarillas;
* También pueden matar animales marinos;
Una 'solución' que debe ser denunciada
Ese esfuerzo de la industria plastica para que sus productos se ganen de nuevo el apoyo del público frente a las críticas generalizadas de los ambientalistas y de los ciudadanos, no provee una solución que valga la pena promocionar sino que ademas debe ser denunciada porque alimenta dos ideas devastadoras:
* La idea de que el problema de las bolsas plasticas ha sido solucionado y que ahora es inofensivo para el medio ambiente que consumamos bolsas plasticas;
* La idea de que la ciencia siempre alcanzara a solucionar los problemas causados por la carrera desenfrenada del consumo.
¹ ¿Por qué no se producen masivamente bolsas fabricadas de bioplastico?
Hasta el momento laproducción de bioplastico no se da por los altos costos de producción. Implica esto que para los productores y los comerciantes son mas rentables económicamente los plasticos sintéticos, aunque el costo real es decir el que incluye el costo social, económico y ambiental sea alto. Pero este costo real no lo estan pagando ellos sino todos nosotros

Oxo Biodegradable
Definición Oxo-biodegradable: La degradación es identificada como resultado del fenómeno de oxidación y biodegradación en simultaneo o sucesivamente.
Los oxo-biodegradables
• Se degradan en cualquier ambiente, interior o exterior, incluso en ausencia de agua. Esto es un factor muy importante en relación a los residuos, porque una elevada cantidad de residuos de plastico en tierra y en el mar no se pueden recoger o enterrar. • Pueden ser “programados” en fabrica para que se degraden en un determinado espacio de tiempo para que sirva a las exigencias del cliente. • Son mas fuertes y mas versatiles que las anteriores tecnologías alternativas. • Pueden ser reciclados y ser fabricados a partir de productos reciclados.
Como Funciona
La tecnología oxo-biodegradable se basa en la introducción de un agente pro degradante en el proceso de fabricación del plastico convencional. Este agente tiene como función la disociación de enlace carbono=carbono de la cadenas moleculares de la materia, permitiendo la creación de radicales libres que se van a oxidar. La oxidación de las cadenas moleculares induce una reducción del peso molecular al punto del material quedarse hidrófilo,permitiendo al material ser colonizado por microorganismos y hongos, que van a tener acceso al carbono como alimento. El proceso sigue hasta que el material se tenga biodegradado en CO2, agua y biomasa celular.
La auto-oxidación es un proceso auto-catalítico, en cadena, que involucra las fases de iniciación, propagación, ramificación y terminación.
Ilustración del mecanismo (P=polímero
Iniciación: (I) P – H a P. + H. etc.
Obs.: Los radicales libres pueden ser formados por factores tales como: el calor, la luz o iones metalicos que pueden estar contenidos en el polímero.
Propagación: (II) P. + O2 a PO2 (III) PO2 + PH a PO2H + P
Estos productos de oxidación son muy instables, en particular, a temperaturas altas y en la presencia de iones de metales de transición, descomponiéndose para formar un largo conjunto de compuestos que incluyen aldehídos, cetonas, alcoholes, acidos carboxílicos, hidrocarbonatos, etc.
Ramificación: (IV) PO2 H a PO. + HO. (V) 2 PO2 H a PO2. PO + H2O (VI) PO. + PH a POH + P. (VII) HO. + PH a H2O + P
Terminación: (VIII) P. + P. a P – P (IX) P. + PO2 a PO2 P (X) 2 POO. a POH + P = O + O2
El esquema arriba sugiere que los radicales P. POO. forman la base de la reacción en cadena.
El nivel de propagación (II) ocurre rapidamente, mientras la etapa (III) es determinante. La concentración de POO sera mas fuerte en presencia de oxigeno de que P.
En la reacción (IV) la descomposición mono molecular de los hidroperóxidos necesita una energía elevada de activación, que queda importante a temperaturas superiores a 150ºC osobre la influencia de la luz.
La clave de las reacciones de ramificación (VI) y (V) forman PO. y HO. Estos radicales pueden atacar la cadena polimérica así como el radical PO2.
El caracter auto-catalítico de auto-oxidación es determinante por estas reacciones de ramificación.
Los iones metalicos tales como: T+3 / Ti+4, Mn+2 / Mn+3, Co+2 / Co+3, Cu+1 / Cu+2, Fe+2 / Fe+3 pueden acelerar la reacción de oxidación como sigue:
POOH + Me+. a PO. + Me2 + + OH–POOH + Me+2 a POO. + Me+ + H+ 2 POOH PO. + POO. + H2O (V) Me+ / Me+2

Fundas Biodegradables en Ecuador

Las fundas plasticas, ninguna se degrada en 3 años, se puede comprobar facil, se prende fuego a la funda y si esta desaparece, entonces es biodegradable, si no desaparece entonces no lo es, y peor aun si la llama queda encendida por mas de 10 minutos significaría que es de combustible fósil.

FLEXIPLAST produce en Ecuador primera funda oxo-biodegradable
En marzo del 2008 Supermercados La Favorita S.A. inició la utilización de fundas camisetas oxo-biodegradables producidas por Flexiplast S.A., para empacar las compras que realizan sus clientes en todos sus locales a nivel nacional. La composición de la nueva funda biodegradable incluye un aditivo desarrollado en Canada, bajo la tecnología TDPA® (Aditivos Plasticos Totalmente Degradables, por sus siglas en inglés), que son agregados durante el proceso regular de extrusión del polietileno para que este se degrade luego de su desecho y posteriormente se biodegrade en un tiempo definido. El proceso se llama OXO-BIODEGRADACION, y estareconocido por la norma ASTM D6954-04 en Norteamérica. Normalmente el plastico toma treinta años en degradarse en partículas pequeñas de plastico que no regresan al medio ambiente. Durante el proceso de OXO-BIODEGRADACION, en una primera etapa el plastico, por acción del oxígeno, se degrada y convierte en fragmentos pequeños que absorben agua. En la segunda etapa, las moléculas degradadas son tan pequeñas que permiten que los microorganismos ingieran los productos degradados y produzcan dióxido de carbono, agua y biomasa; retornando de esta manera el plastico al medio ambiente como productos organicos. |

Se presentó en Ambato proyecto de fundas biodegradables para cuidar el ambiente
Con la distribución de 30.000 fundas de papel biodegradable cada 15 días a 40 panificadoras para que las utilicen en reemplazo de las de plastico en la venta del pan, se hizo la presentación del proyecto 'Ambato por la vida', que tiene como fin cuidar el medio ambiente, en una ejecución inicial de ocho meses.

Según Neyda Vasconez, directora ejecutiva de la Camara de Industrias de Tungurahua, el proyecto inicia por Ambato pero se tiene previsto llegar a los nueve cantones de la provincia, con el mensaje de la importancia de utilizar elementos biodegradables para evitar el daño del medio ambiente.

Por su parte, Raúl Lara, representante de Molinos Miraflores, una de las empresas que apoya el proyecto, manifestó que mientras la funda plastica demora 200 años en degradarse, produciendo un gran perjuicio al medio ambiente, las fundas de papel hechas con elbagazo de la caña de azúcar tarda entre 20 días.

Se hizo la invitación a mas empresas no sólo de Tungurahua sino del país a sumarse a este proyecto que permita entregar un medio saludable a las futuras generaciones.
https://www.eluniverso.com/2011/09/19/1/1447/presento-proyecto-fundas-biodegradables-cuidar-ambiente.html
Carchi, Tulcan, 15 oct (Andes)  Así lo busca un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica Estatal del Carchi (UPEC) para el siguiente año. Luego de los estudios de factibilidad, su Escuela de Ingeniería en Desarrollo Agropecuario espera contar con al menos 150.000 dólares para poner en practica la ingeniería que hara posible fabricar fundas biodegradables.
Estas seran fabricadas a base de una especie de papa que se produce por toneladas en tres cantones de la provincia del Carchi, al norte del Ecuador. “Forma parte de un estudio realizado con la papa de desecho o papa de tercera clase. Tiene dos objetivos: sostener a los productores porque en determinadas épocas se produce una caída en el costo”, asegura Héctor Chuquín, director de este centro.

Técnica de aplicación de un biopolímero
Síntesis de un polímero entrecruzado

PRACTICA-PROYECTO I.- POLIMERIZACIONES EN CADENA
a) Síntesis de poli(metacrilato de metilo)
b) Síntesis de poliestireno
PRACTICA-PROYECTO II.- POLICONDENSACIONES
a) Síntesis de polietilentereftalato (PET)
b) Síntesis de gliptal
c) Síntesis de una poliamida o nylonPRACTICA-PROYECTO III.- RESINAS Y POLIMEROS π-CONJUGADOS
a) Síntesis de resinas fenol-formaldehído (bakelita)
b) Síntesis de politiofeno
Cada alumno debera traer 5 tubos de ensayo para la realización de las practicas, es decir 10 tubos por equipo. Esto debido a que en algunos casos los tubos no se podran recuperar.
El reporte global de la practica se entregara por equipos de dos personas, en este caso sera un macro-reporte y equivaldra a 3 reportes ordinarios, es decir, 25% de la calificación final de esta asignatura.
Al final del proyecto se hara un examen global sobre química de polímeros, el cual se realizara en clase y tendra un valor equivalente al de 3 examenes de laboratorio.
El alumno debera leer debidamente el protocolo de las practicas-proyecto para acelerar el desarrollo de las practicas.

PARTE I POLIMERIZACIONES EN CADENA

a) Síntesis de poli(metacrilato de metilo)

Bibliografía:



https://www.elcomercio.com/cartas_a_la_direccion/impuestos-fundas_biodegradables_0_502149789.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Oxo_Biodegradable

https://andes.info.ec/sociedad/7670.html
https://www.flexiplast.com/index.php?option=com_content&task=view&id=3&Itemid=3
https://www.elcomercio.com/cartas_a_la_direccion/impuestos-fundas_biodegradables_0_502149789.html.

https://es.scribd.com/doc/99741216/Biopolimeros-y-sus-aplicaciones
https://quimica-urjc-biologia.wikispaces.com/Biopolimeros
https://es.scribd.com/doc/99741216/Biopolimeros-y-sus-aplicaciones