Estudio del pretratamiento de polipropileno y polietilentereftalato con UV y metanol empleando FTIR y quimiometria

La producción de polímeros ha aumentado en los últimos años, principalmente por su uso en el sector de empaques, donde destacan el polipropileno y el polietilentereftalato pues son empleados en el sector de bebidas, estos poseen alta estabilidad en el tiempo y no son fáciles de degradar biológicamen...

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Autores:
Vargas Ramirez, Andrés Felipe
Zapata Ramírez, Nicolas
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de San Buenaventura
Repositorio:
Repositorio USB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/29046
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10819/29046
https://doi.org/10.21500/20275846.6531
Palabra clave:
chemometric
FTIR
PP
PET
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quimiometria
FTIR
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Análisis de componentes
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openAccess
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Ingenierías USBMed - 2025
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description La producción de polímeros ha aumentado en los últimos años, principalmente por su uso en el sector de empaques, donde destacan el polipropileno y el polietilentereftalato pues son empleados en el sector de bebidas, estos poseen alta estabilidad en el tiempo y no son fáciles de degradar biológicamente. Algunos estudios han mostrado que microorganismos extraídos de suelos contaminados puede mejorar la degradación de polímeros, pero es necesario realizar pretratamientos fisicoquímicos, que aceleren la reacción, por lo que en este trabajo se estudió el efecto de los pretratamientos con metanol y luz ultravioleta en polipropileno y polietilentereftalato empleando espectroscopia infrarroja acompañado de quimiometría. Se usó polietilentereftalato obtenido de botellas plásticas transparentes y polipropileno en pellets, estos fueron sometidos a 3 tipos de tratamientos: UV, Metanol y UV+Metanol. Se usó el software libre R: A Language and Environment for Statistical Computing y el paquete de ChemoSpec para hacer un análisis de componentes principales y un modelo de agrupamiento de los espectros infrarrojo, se verifica que existen variaciones entre los espectros de polipropileno en el grupo carbonilo, y en el grupo CH del polietilentereftalato, lo que indica que hay cambios químicos en los polímeros debido a los pretratamientos.
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Se usó polietilentereftalato obtenido de botellas plásticas transparentes y polipropileno en pellets, estos fueron sometidos a 3 tipos de tratamientos: UV, Metanol y UV+Metanol. Se usó el software libre R: A Language and Environment for Statistical Computing y el paquete de ChemoSpec para hacer un análisis de componentes principales y un modelo de agrupamiento de los espectros infrarrojo, se verifica que existen variaciones entre los espectros de polipropileno en el grupo carbonilo, y en el grupo CH del polietilentereftalato, lo que indica que hay cambios químicos en los polímeros debido a los pretratamientos.Production of polymers has increased in the last years, mainly due to their use in the packaging sector, where polypropylene and polyethylene terephtalate stand out , because they are used in the beverage industry, they have a high stability over time and are hard to degrade by biological pathways. Some studies have shown that microorganism extracted from contaminated soils can improve the degradation of polymers, but it is necessary to conduct physicochemical pretreatments in order to accelerate the reaction, therefore in this work the effect of pretreatments with methanol and UV light on polypropylene and polyethylene terephthalate were studied, using infrared spectroscopy and chemometric. Polyethylene terephthalate from transparent plastic bottles and polypropylene pellets were used, 3 types of treatments were used: UV, Methanol and UV+Methanol. The free software R: A Language and Environment for Statistical Computing and ChemoSpec library package were used to make a principal component analysis and a model-based clustering of the infrared spectra data, variations among the polypropylene spectra in carbonyl group and CH group of polyethylene terephthalate were observed, which mean that chemical changes occurred due to the pretreatments.application/pdf10.21500/20275846.65312027-5846https://hdl.handle.net/10819/29046https://doi.org/10.21500/20275846.6531spaUniversidad San Buenaventura - USB (Colombia)https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/download/6531/5679Núm. 1 , Año 2025 : Ingenierías USBMed5715016Ingenierías USBMedReferencias [1] S. S. Ali et al., «Degradation of conventional plastic wastes in the environment: A review on current status of knowledge and future perspectives of disposal», Sci. Total Environ., vol. 771, p. 144719, jun. 2021, doi: 10.1016/J.SCITOTENV.2020.144719. [2] A. Amobonye, P. Bhagwat, S. Singh, y S. Pillai, «Plastic biodegradation: Frontline microbes and their enzymes», Sci. Total Environ., vol. 759, p. 143536, mar. 2021, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.143536. [3] B. Gewert, M. M. Plassmann, y M. MacLeod, «Pathways for degradation of plastic polymers floating in the marine environment», Environ. Sci. Process. Impacts, vol. 17, n.o 9, pp. 1513-1521, sep. 2015, doi: 10.1039/C5EM00207A. [4] D. Danso, J. Chow, y W. R. Streit, «Plastics: Environmental and Biotechnological Perspectives on Microbial Degradation», Appl. Environ. Microbiol., vol. 85, n.o 19, pp. e01095-19, sep. 2019, doi: 10.1128/AEM.01095-19. [5] D. Spaseska y M. Civkaroska, «Alkaline hydrolysis of poly(ethylene terephthalate) recycled from the postconsumer soft-drink bottles», 2010. [6] G. K. A., A. K., H. M., S. K., y D. G., «Review on plastic wastes in marine environment – Biodegradation and biotechnological solutions», Mar. Pollut. Bull., vol. 150, p. 110733, ene. 2020, doi: 10.1016/j.marpolbul.2019.110733. [7] C. X. E. Thew, Z. S. Lee, P. Srinophakun, y C. W. Ooi, «Recent advances and challenges in sustainable management of plastic waste using biodegradation approach», Bioresour. Technol., vol. 374, p. 128772, abr. 2023, doi: 10.1016/j.biortech.2023.128772. [8] H. Kundungal, M. Gangarapu, S. Sarangapani, A. Patchaiyappan, y S. P. Devipriya, «Role of pretreatment and evidence for the enhanced biodegradation and mineralization of low-density polyethylene films by greater waxworm», Environ. Technol., vol. 42, n.o 5, pp. 717-730, feb. 2021, doi: 10.1080/09593330.2019.1643925. [9] D. Jeyakumar, J. Chirsteen, y M. Doble, «Synergistic effects of pretreatment and blending on fungi mediated biodegradation of polypropylenes», Bioresour. Technol., vol. 148, pp. 78-85, nov. 2013, doi: 10.1016/j.biortech.2013.08.074. [10] N. Mohanan, Z. Montazer, P. K. Sharma, y D. B. Levin, «Microbial and Enzymatic Degradation of Synthetic Plastics», Front. Microbiol., vol. 11, 2020, Accedido: 19 de julio de 2023. [En línea]. Disponible en: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.580709 [11] A. Farzi, A. Dehnad, y A. F. Fotouhi, «Biodegradation of polyethylene terephthalate waste using Streptomyces species and kinetic modeling of the process», Biocatal. Agric. Biotechnol., vol. 17, pp. 25-31, ene. 2019, doi: 10.1016/J.BCAB.2018.11.002. [12] A. Arkatkar, J. Arutchelvi, M. Sudhakar, S. Bhaduri, P. V. Uppara, y M. Doble, «Approaches to Enhance the Biodegradation of Polyolefins», Open Environ. Eng. J., vol. 2, n.o 1, pp. 68-80, 2009, doi: 10.2174/1874829500902010068. [13] J. P. C. de M. Miller, J, Miller, «Quimica-Y-Quimiometria», Prentice Hall. p. 296, 2002. [14] J. R. Chretien y R. Verwaerde, «What is Chemometrics?», Analusis, vol. 26, n.o 8, pp. 1-13, 1998, doi: 10.1002/9783527699377.ch1. [15] B. A. Chavarro y A. F. Vargas, «Evaluar el Software Libre R para el Análisis de Espectros Infrarrojo Empleando Quimiometría», Ing. USBMed, vol. XX, n.o XX, p. XX, 2022. [16] J. Fang, L. Zhang, D. Sutton, X. Wang, y T. Lin, «Needleless melt-electrospinning of polypropylene nanofibres», J. Nanomater., vol. 2012, 2012, doi: 10.1155/2012/382639. [17] A. P. Dos Santos Pereira, M. H. P. Da Silva, É. P. Lima, A. Dos Santos Paula, y F. J. Tommasini, «Processing and Characterization of PET Composites Reinforced With Geopolymer Concrete Waste», Mater. Res., vol. 20, pp. 411-420, oct. 2017, doi: 10.1590/1980-5373-MR-2017-0734. [18] L. Scrucca, M. Fop, T. Murphy Brendan, y A. Raftery E., «mclust 5: Clustering, Classification and Density Estimation Using Gaussian Finite Mixture Models», R J., vol. 8, n.o 1, p. 289, 2016, doi: 10.32614/RJ-2016-021.Ingenierías USBMed - 2025info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://revistas.usb.edu.co/index.php/IngUSBmed/article/view/6531chemometricFTIRPPPETprincipal component analysisquimiometriaFTIRPPPETAnálisis de componentesEstudio del pretratamiento de polipropileno y polietilentereftalato con UV y metanol empleando FTIR y quimiometriaEstudio del pretratamiento de polipropileno y polietilentereftalato con UV y metanol empleando FTIR y quimiometriaArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPublicationOREORE.xmltext/xml2670https://bibliotecadigital.usb.edu.co/bitstreams/2681bc42-6aa6-471c-b7d4-712a3f78473a/download7f5a27e9094880bdbf31bc713392e847MD5110819/29046oai:bibliotecadigital.usb.edu.co:10819/290462025-08-22 12:04:35.617https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://bibliotecadigital.usb.edu.coRepositorio Institucional Universidad de San Buenaventura Colombiabdigital@metabiblioteca.com