Starch/Polyester Films: Simultaneous Optimisation of the Properties for the Production of Biodegradable Plastic Bags

Films de Almidón/Poliéster: Optimización simultánea de las propiedades para la producción de bolsas de plástico biodegradables

Las mezclas de almidón y poliéster han despertado gran interés en el desarrollo de envases biodegradables. Se utilizó un método basado en la optimización de respuestas múltiples (Deseabilidad) para evaluar las propiedades de resistencia a la tracción, fuerza de perforación, elongación y resistencia al sellado de las películas sopladas de almidón de mandioca/polipropileno adipato-co-tereftalato (PBAT) producidas mediante extrusión reactiva en un solo paso utilizando ácido tartárico (AT) como compatibilizador. Se establecieron como más deseables los resultados máximos para todas las propiedades, obteniéndose una formulación óptima que contenía (55:45) almidón/PBAT (88,2 en peso (%)), glicerol (11,0 en peso (%)) y TA (0,8 en peso (%)). Se produjeron bolsas de plástico biodegradables utilizando la película con esta formulación, y se analizaron según el método estándar de la Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 

Las bolsas presentaron un índice de fallo del 45% en las pruebas de impacto de dardo en caída libre, un índice de fallo del 10% en las pruebas de carga dinámica y ningún fallo en las pruebas de carga estática. Estos resultados cumplen las especificaciones establecidas por la norma. Así pues, las bolsas de plástico biodegradable fabricadas con una formulación optimizada podrían ser útiles como alternativa a las fabricadas con materiales no biodegradables si se tiene en cuenta la capacidad nominal declarada para este material.

INTRODUCCIÓN

El consumo global de plásticos en 2002 fue de 120 millones de toneladas, y Brasil fue responsable de 4200 toneladas de este total. El sector del embalaje es responsable de la mayor utilización de plásticos, lo que corresponde a más de un tercio del consumo brasileño. Las bolsas de plástico proporcionadas por los mercados, que son resistentes y convenientes, representan una gran porción de todas las bolsas de plástico producidas y suministradas a los consumidores. Estos datos muestran la necesidad inherente de desarrollar alternativas para la sustitución, o al menos la sustitución parcial, de este tipo de embalaje con otro material que sea ecológicamente favorable y que exhiba propiedades similares a las de los plásticos sintéticos.

El almidón es un polisacárido formado por unidades de d-glucosa y dos macromoléculas diferentes: la amilosa, que posee una estructura esencialmente lineal con algunas ramificaciones, y la amilopectina, que posee una estructura altamente ramificada. En presencia de plastificantes, a alta temperatura y bajo cizallamiento, el almidón tiende a fundirse y fluir, lo que permite su uso en equipos de inyección y extrusión de películas sopladas. Esta propiedad hace que el almidón sea similar a la mayoría de los polímeros sintéticos convencionales, con las ventajas adicionales de ser abundante, renovable, económico y biodegradable.