Effect of PVA and PDE on selected structural characteristics of extrusion-cooked starch foams

Efecto del PVA y el PDE en determinadas características estructurales de las espumas de almidón cocidas por extrusión

El objetivo de este trabajo fue determinar propiedades físicas seleccionadas de espumas biodegradables de relleno de almidón termoplástico (TPS) fabricadas mediante la técnica de extrusión-cocción a partir de diferentes combinaciones de almidón de patata y dos aditivos: poli(alcohol vinílico) PVA y Plastronfoam PDE. Las espumas se procesaron con siete combinaciones de almidón/aditivos a dos velocidades diferentes de rotación del tornillo del extrusor-cocedor. Las densidades de las espumas de almidón dependían significativamente del tipo y contenido de aditivo. Se halló una relación lineal entre el módulo de Young y la fuerza de compresión última y la densidad aparente. Las espumas procesadas con la adición de PVA tenían baja densidad, porosidad y valores más bajos del módulo de Young que las espumas preparadas con PDE.

INTRODUCCIÓN

Con el enfoque actual en las credenciales ambientales, los productores de materiales de espuma para empaques están bajo una creciente presión para desarrollar productos basados en materias primas renovables y naturales. Los consumidores orientados hacia el medio ambiente están cada vez más conscientes de que el uso de empaques no degradables a base de petróleo para un uso a corto plazo no es adecuado. Por lo tanto, la búsqueda de materiales de empaque más seguros y respetuosos con el medio ambiente se ha convertido en un tema importante en los países desarrollados y ha promovido el desarrollo de materiales basados en biopolímeros, como los materiales de empaque fabricados a partir de almidón termoplástico (TPS) completamente biodegradable.

Para tener éxito, los empaques basados en TPS deben cumplir con los requisitos de calidad y seguridad. También es importante que puedan ser procesados con el equipo estándar utilizado en el procesamiento de plásticos. La estructura granular del almidón ha mostrado varias características negativas para los productos a base de almidón. Un aumento en la cantidad de almidón en las mezclas resultó en una disminución de las propiedades mecánicas de los biopolímeros, como lo informó Nafchi y otros. Hay muchos trabajos disponibles que describen las propiedades mecánicas de los materiales basados en TPS. 

Las características mecánicas de los biopolímeros a base de almidón dependen en gran medida del tipo y la cantidad de aditivos utilizados, principalmente plastificantes y elastómeros. Muchos autores también han examinado el comportamiento de las mezclas a base de almidón, donde el almidón se combina con otros biopolímeros, a menudo con poliésteres biodegradables, como el poli(ε-caprolactona), poliéster amida o ácido poliláctico (PLA). Por ejemplo, la adición de PLA aumentó las propiedades mecánicas y la resistencia al agua de los productos finales.