Polímeros De Aplicación Potencial En El Desarrollo De Películas Y Barquetas Biodegradables A Base De Almidón Empleando La Técnica De Moldeo Compresión
Páginas: 6 (1500 palabras)
Publicado: 9 de enero de 2013
POLÍMEROS DE APLICACIÓN POTENCIAL EN EL DESARROLLO DE PELÍCULAS Y BARQUETAS BIODEGRADABLES A BASE DE ALMIDÓN EMPLEANDO LA TÉCNICA DE MOLDEO COMPRESIÓN
Teniendo en cuenta las principales limitaciones de las películas y/o barquetas elaboradas con almidón como la higroscopicidad, pobres propiedades mecánicas y retrogradación y además considerando que los polímeros usados en el proceso de moldeocompresión deben soportar altas temperaturas sin sufrir degradación, se plantea a continuación el uso potencial de algunos polímeros biodegradables como parte de una matriz a base de almidón conservando características especiales como la biodegradabilidad y disminuyendo algunas de sus deficiencias.
POLI (HYDROXIBUTIRATO)
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El Poli-hidroxibutirato (PHB) es un poliéster alifáticoquiral biocompatible y biodegradable, la temperatura de transición vítrea del PHB amorfo es de es de 1°C, la temperatura de fusión es cercana a los 153°C variando de acuerdo a su composición molecular en hidroxi-valerato (HV), degradación térmica superior a los 175°C, coeficiente de permeabilidad al oxigeno es de 2,1 m3 (STP) m s-1 m-2 Pa-1 (Polymer Data Handbook, 1999).
Algunos investigadorescomo Reis et al. (2008) han caracterizado las mezclas entre PHB-HV y almidón de maíz mediante la técnica de casting concluyendo que al aumentar la proporción de almidón las propiedades mecánicas del PHB-HV disminuyen y que no existen interacciones entre estos polímeros sin embargo las propiedades exhibidas son suficientes para considerarlo como alternativa en empaques. La falta de evidencia deinteracciones entre los polímeros puede deberse a la fusión incompleta del almidón durante el mezclado en la técnica de casting usada lo cual podría modificarse en el proceso de moldeo compresión o con el uso de aditivos como compatibilizadotes. De otro lado los resultados de los investigadores Godbole et al., (2003) concluyeron que una mezcla 30:70 de almidón : PHB resulta ventajosa al disminuir loscostos y obtener propiedades mecánicas aptas para el desarrollo de empaques alimentarios.
POLIVINIL ALCOHOL
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El polivinil-alcohol (PVOH ó PVA) es ampliamente usado como envoltorio de alimentos, coloide estabilizador y emulsificante, una de las características que lo hace atractivo en la industria de empaques alimentarios es su baja permeabilidad al oxigeno. El PVOH es soluble enagua y resistente a solventes, aceite y grasa. Tiene una excepcional adhesión a superficies celulósicas e hidrofilicas. Su temperatura de transición vítrea es de 85°C y su temperatura de fusión es de 265°C (Polymer Data Handbook, 1999).
Tin Sin et al., (2010) han estudiado las interacciones sinérgicas existentes entre PVA y almidón de yuca por medio de la técnica de DSC concluyendo que ambospolímeros son compatibles desarrollando fuertes uniones al mezclar cantidades superiores al 30% de PVA al almidón, además concluyeron que la mezclas entre 65-75 %p de PVA en almidón dan como resultado la disminución significativa de costes sin sacrificar las propiedades térmicas del PVA original. Otros autores (Keh-Ping, 2012) han estimado la resistencia de las mezclas de PVA/almidón a la permeación desolventes orgánicos como los hidrocarburos clorados siendo proporcional a la cantidad de almidón de la mezcla e inverso a la longitud de la cadena del hidrocarburo.
L-ACIDO POLI LÁCTICO (L-PLA) Y POLI-BUTILENO-ADIPATO-CO-TEREFTALATO (PBAT)
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El PLA es un poli (alfa-hidroxi éster) de buena biodegradabilidad, gran procesabilidad y buenaspropiedades físicas y mecánicas. La temperatura de transición vítrea del L-PLA es de 50 a 64°C y su temperatura de fusión es de 145-186°C (Polymer Data Handbook, 1999).
La combinación entre PLA y almidón en la elaboración de materiales termoplásticos ha sido estudiada ampliamente siendo complementada por otros polímeros o sustancias en la optimización de sus propiedades. Soares et al. (2012)...
Teniendo en cuenta las principales limitaciones de las películas y/o barquetas elaboradas con almidón como la higroscopicidad, pobres propiedades mecánicas y retrogradación y además considerando que los polímeros usados en el proceso de moldeocompresión deben soportar altas temperaturas sin sufrir degradación, se plantea a continuación el uso potencial de algunos polímeros biodegradables como parte de una matriz a base de almidón conservando características especiales como la biodegradabilidad y disminuyendo algunas de sus deficiencias.
POLI (HYDROXIBUTIRATO)
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El Poli-hidroxibutirato (PHB) es un poliéster alifáticoquiral biocompatible y biodegradable, la temperatura de transición vítrea del PHB amorfo es de es de 1°C, la temperatura de fusión es cercana a los 153°C variando de acuerdo a su composición molecular en hidroxi-valerato (HV), degradación térmica superior a los 175°C, coeficiente de permeabilidad al oxigeno es de 2,1 m3 (STP) m s-1 m-2 Pa-1 (Polymer Data Handbook, 1999).
Algunos investigadorescomo Reis et al. (2008) han caracterizado las mezclas entre PHB-HV y almidón de maíz mediante la técnica de casting concluyendo que al aumentar la proporción de almidón las propiedades mecánicas del PHB-HV disminuyen y que no existen interacciones entre estos polímeros sin embargo las propiedades exhibidas son suficientes para considerarlo como alternativa en empaques. La falta de evidencia deinteracciones entre los polímeros puede deberse a la fusión incompleta del almidón durante el mezclado en la técnica de casting usada lo cual podría modificarse en el proceso de moldeo compresión o con el uso de aditivos como compatibilizadotes. De otro lado los resultados de los investigadores Godbole et al., (2003) concluyeron que una mezcla 30:70 de almidón : PHB resulta ventajosa al disminuir loscostos y obtener propiedades mecánicas aptas para el desarrollo de empaques alimentarios.
POLIVINIL ALCOHOL
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El polivinil-alcohol (PVOH ó PVA) es ampliamente usado como envoltorio de alimentos, coloide estabilizador y emulsificante, una de las características que lo hace atractivo en la industria de empaques alimentarios es su baja permeabilidad al oxigeno. El PVOH es soluble enagua y resistente a solventes, aceite y grasa. Tiene una excepcional adhesión a superficies celulósicas e hidrofilicas. Su temperatura de transición vítrea es de 85°C y su temperatura de fusión es de 265°C (Polymer Data Handbook, 1999).
Tin Sin et al., (2010) han estudiado las interacciones sinérgicas existentes entre PVA y almidón de yuca por medio de la técnica de DSC concluyendo que ambospolímeros son compatibles desarrollando fuertes uniones al mezclar cantidades superiores al 30% de PVA al almidón, además concluyeron que la mezclas entre 65-75 %p de PVA en almidón dan como resultado la disminución significativa de costes sin sacrificar las propiedades térmicas del PVA original. Otros autores (Keh-Ping, 2012) han estimado la resistencia de las mezclas de PVA/almidón a la permeación desolventes orgánicos como los hidrocarburos clorados siendo proporcional a la cantidad de almidón de la mezcla e inverso a la longitud de la cadena del hidrocarburo.
L-ACIDO POLI LÁCTICO (L-PLA) Y POLI-BUTILENO-ADIPATO-CO-TEREFTALATO (PBAT)
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El PLA es un poli (alfa-hidroxi éster) de buena biodegradabilidad, gran procesabilidad y buenaspropiedades físicas y mecánicas. La temperatura de transición vítrea del L-PLA es de 50 a 64°C y su temperatura de fusión es de 145-186°C (Polymer Data Handbook, 1999).
La combinación entre PLA y almidón en la elaboración de materiales termoplásticos ha sido estudiada ampliamente siendo complementada por otros polímeros o sustancias en la optimización de sus propiedades. Soares et al. (2012)...
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