Development of new lignocellulosic-based thickening agents for biodegradable oleogel formulations with several industrial applications

Abstract

Debido a la creciente necesidad de encontrar productos que respeten el medio ambiente, el trabajo que conforma esta Tesis Doctoral está centrado en el uso y aprovechamiento de material lignocelulósico procedente de diversas fuentes, principalmente ligninas residuales, como polioles para la formación de poliuretanos, que pueden actuar como agentes gelificantes alternativos en medio oleoso. Para lograr tal fin, se han llevado a cabo modificaciones químicas y/o biológicas, a través de las cuales se ha conseguido mejorar y modular tanto las propiedades mecánicas como reológicas de los oleogeles de poliuretano resultantes. Se han empleado satisfactoriamente como material lignocelulósico residuos procedentes de la agricultura como son la paja de trigo y de cebada directamente, así como ligninas obtenidas de diversas fuentes y pasta de celulosa. Además, en función del tipo y concentración del material lignocelulósico, naturaleza y concentración del agente entrecruzante y protocolo de procesado, se han desarrollado sistemas tipo gel con propiedades lubricantes, adhesivos y elastómeros con excelentes propiedades de amortiguación.

Propelled by the urgent need of finding more environmental-friendly products, the study comprising the present Ph.D. thesis is devoted to the use of different lignocellulosic materials from several sources, mainly waste lignins, as polyols for polyurethane formation, which have been targeted as alternative bio-based gelling agents in oil media. For achieving such purpose, chemical and/or biological modifications have been aimed, through which improved and tailored rheological and mechanical properties of the resulting polyurethane oleogels have been obtained. Agriculture residues such as barley and wheat straw, lignin from different origins, and cellulose pulp have successfully been employed as alternative lignocellulosic materials. Furthermore, depending on lignocellulose source type and concentration, nature and concentration of crosslinker and processing protocol, soft gel-like systems with lubricant properties, adhesives, and elastomeric materials with excellent cushioning properties have been developed.