Resumen

En la bibliografía ya se han producido y caracterizado películas y láminas compuestas por mezclas de poli (ácido láctico) (PLA)/almidón termoplástico (TPS) y TPS/gelatina. Sin embargo, los materiales producidos con estos tres biopolímeros no se han investigado con claridad. En este trabajo, se produjeron láminas extruidas con PLA, TPS (glicerol como plastificante) y diferentes cantidades de gelatina (0, 1, 3 y 5 % en peso) en una extrusora de doble husillo corrotante a escala piloto acoplada a una calandria. Las láminas extruidas se caracterizaron en cuanto a su solubilidad en agua, grosor, densidad, permeabilidad al vapor de agua (WVP), isotermas de sorción de humedad, propiedades mecánicas y microestructura. 

Los resultados mostraron un aumento de la solubilidad y la permeabilidad al vapor de agua, además de una disminución de aproximadamente el 30% de la resistencia a la tracción, el módulo de Young y el alargamiento a la rotura. La microestructura de las láminas extruidas reveló superficies más lisas y una morfología homogénea con la adición de gelatina. Los experimentos demostraron que el proceso de extrusión y calandrado es una forma viable de producir láminas de PLA/TPS/gelatina con propiedades interesantes.

INTRODUCCIÓN

Las políticas de desarrollo sostenible tienden a expandirse con la disminución de las reservas de combustibles fósiles y la creciente preocupación por el medio ambiente, en consecuencia, los polímeros biodegradables han surgido como alternativas potenciales para los plásticos petroquímicos. El ácido poliláctico (PLA) está ganando popularidad como plástico biodegradable de ingeniería debido a sus propiedades mecánicas y facilidad de procesamiento. 

El PLA es un material versátil con aplicaciones en los campos médico, textil y de embalaje, pero su fragilidad y alto costo en comparación con los termoplásticos a base de petróleo han limitado sus aplicaciones. Las mezclas de polímeros basadas en almidón termoplástico (TPS) se han utilizado para reducir los costos de otros materiales y, al igual que el almidón, otros polisacáridos como la celulosa, la quitina, la quitosana y proteínas como la gelatina, la caseína, la pectina, etc., han encontrado innumerables aplicaciones en productos biodegradables. El almidón es una fuente principal de energía de almacenamiento para las plantas superiores y una de las principales fuentes de calorías en la nutrición humana. El almidón nativo se presenta como gránulos insolubles en agua cuyos tamaños y formas dependen de su origen botánico. 

Los gránulos de almidón pueden gelatinizarse en presencia de un plastificante y calor, durante el cual se interrumpe la estructura cristalina (almidón termoplástico, TPS). Esto permite que el almidón fluya a altas temperaturas para poder ser procesado utilizando equipos de procesamiento de polímeros convencionales. 

• Materias:Microestructura Extrusión Biopolímeros Polímeros
• Subjects:Microstructure Extrusion process Biopolymers Polymers
• Palabras claves:Polímeros biodegradables; Extrusión-calandrado; Hidrofilicidad; Caracterización mecánica; Microestructura
• Keywords:Biodegradable polymers; Extrusion-calendering; Hydrophilicity; Mechanical characterization; Microstructure