Hidrofilicidad de películas de almidón y poli(adipato de butileno-co-teraftalato) (Pbat) con Tween 80 y aceite de soja

Hydrophilicity of Starch and Poly(Butylene Adipate-Co Terephthalate) (Pbat) Films Containing Tween 80 and Soybean Oil

La incorporación de almidón al polímero poli(butileno adipato-co-tereftalato) (PBAT) mediante mezclas con alto contenido en almidón es una posible opción para producir envases biodegradables utilizando recursos renovables y reduciendo costes. Sin embargo, la adición de almidón aumenta la permeabilidad al vapor de agua (WVP). La incorporación de sustancias como lípidos y tensioactivos puede reducir la hidrofilicidad de las películas que contienen almidón, favoreciendo su uso como envase. Se estudió la hidrofilicidad de películas producidas a partir de mezclas de almidón/PBAT con aceite de soja (SO) y tween 80 (TW) añadidos. 

Se evaluaron los efectos de estas sustancias en la isoterma de sorción, en el WVP y en los coeficientes de difusión del vapor de agua (Dw) y de solubilidad (β) de las películas. La sorción de agua en las películas con SO, con o sin TW, fue baja. Las películas con menor cantidad de SO y sin TW fueron las menos hidrófilas y menos permeables al vapor de agua. La adición de SO redujo los valores β y Dw de las películas de almidón/PBAT. Este efecto estaba relacionado con el aumento de las porciones hidrófobas y la compatibilidad entre el almidón y el PBAT en presencia de SO.

INTRODUCCIÓN

El uso de polímeros degradables en la fabricación de envases, como bolsas de basura, plásticos para la agricultura, envases para servicios alimentarios y otros productos puede minimizar la acumulación de residuos plásticos en el medio ambiente[1]. Sin embargo, la fabricación de estos está limitada por el coste y la capacidad de producción de la mayoría de los polímeros degradables (polilactida, polihidroxibutirato, policaprolactona y otros). Estos costes pueden mitigarse incorporando biopolímeros como el almidón y las proteínas mediante mezclas[2].

El almidón de mandioca es especialmente abundante en los países tropicales, en comparación con el de maíz. En películas, es una forma alternativa de valorizar esta materia prima. El almidón es compatible con los procesos de extrusión utilizados en la producción de películas convencionales y en presencia de plastificantes da lugar a un material con características termoplásticas, conocido como almidón termoplástico (ATP)[3,4].

El poli(adipato de butileno co-tereftalato) (PBAT) es un polímero biodegradable que tiene propiedades mecánicas similares a las películas de polietileno, pero es más permeable al vapor de agua; se obtiene por síntesis a partir de derivados del petróleo[5].