Bioplastic composed of starch and micro-cellulose from waste mango: mechanical properties and biodegradation

Bioplástico compuesto de almidón y microcelulosa de residuos de mango: propiedades mecánicas y biodegradación

Se utilizaron residuos de mango para obtener almidón y microcelulosa para la producción de bioplástico. Se hicieron tres formulaciones diferentes: control positivo o almidón de cotiledón/glicerol; SC₁ o almidón de cotiledón/glicerol y celulosa al 0,1% y SC₅ o almidón de cotiledón/glicerol y celulosa al 0,5% p/p. Los bioplásticos se analizaron mecánicamente (resistencia a la tracción, elongación y módulo de Young) y, el análisis de biodegradación aeróbica se realizó con un método de prueba estándar basado en la cantidad de carbono del material convertido en CO₂. Los ensayos mecánicos indicaron que, con la adición de celulosa, los bioplásticos mejoraron sus propiedades mecánicas. La biodegradación a los 30 días mostró 93 y 94% para SC₁ y SC₅. Por lo tanto, la biodegradación de los bioplásticos depende tanto de la adición de celulosa como del entorno en el que se colocan (por ejemplo, las características del suelo: nivel de pH, relación C:N, humedad). Estos bioplásticos ofrecen nuevas oportunidades para biomateriales de rápida degradación en aplicaciones agrícolas (acolchado y bolsas de protección).

INTRODUCCIÓN

Desde la aparición de los plásticos sintéticos en el siglo pasado, derivados principalmente del refinado del petróleo, estos materiales se han hecho omnipresentes en diversos sectores industriales. Su popularidad se debe a su bajo coste, su ligereza, su durabilidad y sus adecuadas propiedades mecánicas y químicas[1,2]. La diversidad y versatilidad de los polímeros sintéticos han permitido su uso en la producción de una amplia gama de productos, ofreciendo numerosos beneficios a sectores como la medicina y la tecnología[2,3].

Sin embargo, la proliferación de residuos plásticos se ha convertido en una importante amenaza para los ecosistemas, con especial impacto en océanos y acuíferos[4,5]. Se calcula que la producción mundial de plástico ha alcanzado los 8.300 millones de toneladas métricas, de las que sólo se recicla una pequeña parte (el 9%). La mayor parte del plástico usado -el 79%- se acumula en vertederos o entornos naturales como basura, mientras que el 12% se incinera[6,7]. En respuesta a esta crisis medioambiental, ha crecido el interés por el desarrollo y la aplicación de plásticos degradables, que pueden producirse a partir de materiales fósiles, así como de plásticos de base biológica y cargas derivadas de biomasa o recursos renovables[8].

Los polímeros biodegradables derivados de polisacáridos naturales, como el almidón y la celulosa, han surgido como materias primas prometedoras para la producción de películas biodegradables. Estos polímeros poseen la capacidad de formar matrices continuas y proceden de recursos renovables y abundantes.