Influencia del tiempo de agitación en el proceso de modificación con quitosano de una arcilla colombiana tipo montmorillonita

Influence of the agitation time in the process of modification with chitosan of a Colombian clay type montmorillonite

En este trabajo se presentan los resultados de la modificación de una arcilla tipo montmorillonita con un biopolímero policatiónico – quitosano- y la evaluación del efecto del tiempo de contacto entre arcilla y agente modificador sobre efectividad del tratamiento. Siguiendo una metodología propia, diseñada especialmente para tal fin, se obtuvieron arcillas modificadas con quitosano de alto peso molecular, empleando tiempos de agitación de 3, 6 y 12 horas. La efectividad del tratamiento de modificación fue evaluado a través de la medición del incremento en la distancia interlaminar de la arcilla, y la detección mediante FTIR de grupos funcionales característicos del quitosano en la estructura de la arcilla. En los espectros de DRX se observó que el espaciamiento interlaminar aumenta al incrementar el tiempo de contacto entre la arcilla y el modificante, conduciendo a un pronunciado desplazamiento y disminución en intensidad del pico característico correspondiente al plano (d₀₀₁) de la montmorillonita. La existencia de grupos activos del quitosano en la estructura de la arcilla modificada se hizo evidente por la presencia en los espectros FTIR de bandas de absorción correspondientes a los grupos CH, NH₃⁺, CH₂ y NH₂.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad está en auge la utilización de polímeros biodegradables como materia  prima en productos como empaques, películas para uso agrícola, utensilios desechables, material biomédico y textiles entre muchos otros. Uno de los recursos que más interés ha generado en este tipo de aplicaciones es el almidón, el cual es una sustancia abundante, económica y completamente biodegradable en el agua y el suelo.

Se han realizado estudios para obtener materiales poliméricos a partir de almidones mediante procesos como extrusión, prensado en caliente y vertido en solución (“solvent casting”). Sin embargo, los resultados  obtenidos  a  partir de estos polímeros, denominados almidones termoplásticos (TPS, por su sigla en inglés “Thermoplastic Starch”), presentan pobres propiedades mecánicas, fragilidad y sensibilidad a la humedad debido a su naturaleza hidrofílica, lo cual hace que su periodo de vida útil sea muy corto y sus aplicaciones sean limitadas.