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Processing Compostable PLA/Organoclay Bionanocomposite Foams by Supercritical CO2 Foaming for Sustainable Food Packaging

Publicado en:Polymers. 14 (20): 4394- - 2022-10-01 14(20), DOI: 10.3390/polym14204394

Autores: Faba, Simon; Arrieta, Marina P; Aguero, Angel; Torres, Alejandra; Romero, Julio; Rojas, Adrian; Galotto, Maria Jose

Afiliaciones

Resumen

This article proposes a foaming method using supercritical carbon dioxide (scCO(2)) to obtain compostable bionanocomposite foams based on PLA and organoclay (C30B) where this bionanocomposite was fabricated by a previous hot melt extrusion step. Neat PLA films and PLA/C30B films (1, 2, and 3 wt.%) were obtained by using a melt extrusion process followed by a film forming process obtaining films with thicknesses between 500 and 600 mu m. Films were further processed into foams in a high-pressure cell with scCO(2) under constant conditions of pressure (25 MPa) and temperature (130 degrees C) for 30 min. Bionanocomposite PLA foams evidenced a closed cell and uniform cell structure; however, neat PLA presented a poor cell structure and thick cell walls. The thermal stability was significantly enhanced in the bionanocomposite foam samples by the good dispersion of nanoclays due to scCO(2), as demonstrated by X-ray diffraction analysis. The bionanocomposite foams showed improved overall mechanical performance due to well-dispersed nanoclays promoting increased interfacial adhesion with the polymeric matrix. The water uptake behavior of bionanocomposite foams showed that they practically did not absorb water during the first week of immersion in water. Finally, PLA foams were disintegrated under standard composting conditions at higher rates than PLA films, showing their sustainable character. Thus, PLA bionanocomposite foams obtained by batch supercritical foaming seem to be a sustainable option to replace non-biodegradable expanded polystyrene, and they represent a promising alternative to be considered in applications such as food packaging and other products.

Palabras clave

BehaviorBio-nanocompositeCarbon dioxideCellsCytologyDegradationExtrusionFilmsFoamingFoamsFood packagingHot-melt extrusionsKineticsMelt extrusion processMelt spinningNano claysNanocomposite foamsNanocompositesOrganoclayOrganoclaysPackagingPerformancePlaSupercritical carbondioxidesSupercritical co 2Supercritical fluid extractionX ray powder diffraction

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Polymers debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 16/86, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Polymer Science.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 1.21. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.42 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 2.56 (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-04, el siguiente número de citas:

  • WoS: 14
  • Scopus: 17
  • Europe PMC: 8
  • OpenCitations: 12

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-04:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 49.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 47 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Chile; United States of America.