Synthesis and characterization of native and modified bitter yam starch grafted with acrylonitrile

Síntesis y caracterización de almidón de ñame amargo nativo y modificado injertado con acrilonitrilo

En este análisis se estudiaron los efectos de la modificación de las propiedades del polímero a base de almidón injertado con acrilonitrilo (copolímeros). El almidón se extrajo del ñame amargo. El almidón se modificó calentando la solución por encima de 70 °C y luego se esterificó con anhídrido ftálico para producir un derivado ftalatado pregelatinizado. El acrilonitrilo se injertó en el almidón natural y en el ftalato pregelatinizado a 120 °C utilizando óxido de calcio de concha de caracol como iniciador. Tanto la reacción de injerto del almidón con el poli(acrilonitrilo) como la ftalación del almidón se confirmaron mediante infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR). El análisis por microscopía electrónica de barrido reveló cambios en la morfología de los copolímeros injertados ftalados pregelatinizados. El difractograma de rayos X mostró que el copolímero injertado de almidón nativo presentaba picos de difracción amplios (amorfo), pero el almidón de ñame amargo ftalatado injertado con acrilonitrilo tenía picos de difracción prominentes (cristalino). El análisis termogravimétrico reveló que el copolímero injertado ftalatado tiene mejor estabilidad térmica que el copolímero injertado nativo.

INTRODUCCIÓN

Estos polímeros derivados del petróleo no son biodegradables, y su uso y eliminación tienen importantes efectos sobre el medio ambiente. El uso de biopolímeros para sustituir parcial o totalmente a los polímeros derivados del petróleo puede aportar una solución a los problemas de contaminación ambiental. Los biopolímeros, también conocidos como polímeros de base biológica, son polímeros renovables, biodegradables y respetuosos con el medio ambiente que pueden utilizarse para sustituir a los polímeros derivados del petróleo.

En la actualidad existen muchos polímeros biodegradables, como la amida de poliéster (PEA), el tereftalato de adipato de polibutileno (PBAT), los polihidroxialcanoatos (PHA), el polihidroxibutirato (PHB), la policaprolactona (PCL) y el ácido poliláctico o polilactida (PLA), pero no son rentables debido al elevado coste de producción. Aún así, el coste de fabricación de los polímeros biodegradables impide que en algunos casos se utilicen como sustitutos de los polímeros sintéticos.

Las materias primas naturales como el almidón, la queratina, la lignina, la celulosa, la gelatina, el colágeno y el quitosano podrían utilizarse para fabricar biopolímeros en lugar de polímeros derivados del petróleo. Entre los polímeros naturales, se hace más hincapié en el almidón. Debido a su bajo coste, renovabilidad, no toxicidad y disponibilidad, así como a su completa biodegradabilidad, el almidón es una sustancia natural de alto peso molecular con amplias aplicaciones en alimentación, industria química y como materia prima en procesos industriales.