Efecto de aditivo masterbatch en película biodegradable de almidón termoplástico de yuca y ácido poliláctico

  • Sandra Patricia Paz Peña Universidad del Cauca
  • Pedro Albán Bolaños Universidad del Cauca
  • Héctor Samuel Villada Castillo Universidad del Cauca
Palabras clave: Pigmento, Polímero, Absorción de agua, Colorimetria

Resumen

Dados los requerimientos actuales en materiales plásticos no contaminantes, se llevó a cabo el estudio del efecto de un aditivo Masterbatch sobre las propiedades mecánicas, de barrera y ópticas de un polímero elaborado por extrusión-soplado a partir de almidón de yuca, ácido poliláctico (PLA) y Masterbatch gris (MBG). Se estableció que la película presentó una permeabilidad al vapor de agua en el día 90 de seguimiento (5,75E-14 g/m*s*Pa),  en el caso de la permeabilidad al oxígeno el valor más bajo se presentó en el día 30 (9,57503E19 mol/m*s*Pa), la absorción de agua y porcentaje de solubilidad decrecieron a lo largo del tiempo pasando de 97,9% (día 8) a 86,3% (día 90) y 25,41% (día 8) a 19,61% (día 90), respectivamente. En relación a la resistencia máxima a la tensión no hubo diferencia significativa durante el tiempo de evaluación, se presentó una disminución en el módulo de Young (235,50 a 173,10 MPa) y aumentó la elongación máxima en el punto de rotura (2,64 a 11,34 %). En cuanto al color, las muestras presentaron una luminosidad superior al valor de 50, es decir, neutralidad en el color,  de igual forma con respecto a Chroma (o saturación) (promedio de 1,46) y una tendencia hacia el neutro en el matiz por sus valores cercanos a 0. Como prueba de apoyo se realizó una prueba de Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC).   

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Lenguajes:

es,en.

Agencias de apoyo:

Dados los requerimientos actuales en materiales plásticos no contaminantes, se llevó a cabo el estudio del efecto de un aditivo Masterbatch sobre las propiedades mecánicas, de barrera y ópticas de un polímero elaborado por extrusión-soplado a partir de al

Biografía del autor/a

Sandra Patricia Paz Peña, Universidad del Cauca
Grupo de investigación CYTBIA. Ingeniera agroindustrial.
Pedro Albán Bolaños, Universidad del Cauca
Grupo de investigación CYTBIA. Ingeniera agroindustrial
Héctor Samuel Villada Castillo, Universidad del Cauca
Departamento de Agroindustria, Grupo de investigación CYTBIA. Ph.D en alimentos

Referencias bibliográficas

JAKOVCEVIC, A., STEG, L., MAZZEO, N., CABALLERO, R., FRANCO, P., PUTRINO, N. and FAVARA, J. Charges for plastic bags: Motivational and behavioral effects. Journal of Environmental Psychology, 40, 2014, p. 372–380.

LÓPEZ, O., ZARITZKY, N., GROSSMANN, M. and GARCÍA, M. Acetylated and native corn starch blend films produced by blown extrusion. Journal of Food Engineering, 116(2), 2013, p. 286-297.

MENDOZA, R. y VELILLA, W. Metodología para la caracterización termo-mecánica de películas plásticas biodegradables. Prospect, 9(1), 2011, p. 6–51.

YANG, X., WISTRAND, A. and HAKKARAINEN, M. Improved dispersion of grafted starch granules leads to lower water resistance for starch-g-PLA/PLA composites. Composites Science and Technology, 86, 2013 p. 149-156.

REOLON, V., MARQUES, L., BORGES, J. and MENEGALLI, F.C. Water vapor barrier and mechanical properties of starch films containing stearic acid. Industrial Crops and Products, 41, 2013, p. 227-234.

SHI, R., ZHANG, Z., LIU, Q., HAN, Y., ZHANG, L., CHEN, D. and TIAN, W. Characterization of citric acid/glycerol co-plasticized thermoplastic starch prepared by melt blending. Carbohydrate Polymers, 69(4), 2007, p. 748-755.

OLIVATO, J.B., GROSSMANN, M., BILCK, A., YAMASHITA, F. and OLIVEIRA, L.M. Starch/polyester films: simultaneous optimisation of the properties for the production of biodegradable plastic bags. Polímeros, 23(1), 2013, p. 32-36.

GARCIA, P., AYUMI, M., YANASHITA, F., EIRAS, M.V., LAZARETTI, M. and MULLER, C.M. Improving action of citric acid as compatibiliser in starch/polyester blown films. Industrial Crops and Products, 52, 2014, p. 305-312.

AVÉRROUS, L. y HALLEY, P. Biocomposites based on plasticized starch. Biofuels, bioproducts and biorefining, 3, 2009, p. 329-343.

AYANA, B., SUIN, S. and KHATUA, B. Highly exfoliated eco-friendly thermoplastic starch (TPS)/poly (lactic acid) (PLA)/clay nanocomposites using unmodified nanoclay. Carbohydrate Polymers, 110, 2014, p. 430-439.

WOKADALA, O., EMMAMBUX, N. and SINHA, S. Inducing PLA/starch compatibility through butyl-etherification of waxy and high amylose starch. Carbohydrate Polymers, 112, 2014, p. 216-224.

DETYOTHIN, S. Production and characterization of thermoplastic cassava starch, functionalized poly (lactic acid), and their reactive compatibilized blends [Tesis Doctor en Filosofía]. Michigan (USA): Michigan State University, 2012.

HUNEAULT, M. and LI, H. Morphology and properties of compatibilized polylactide/thermoplastic starch blends. Polymer, 48, 2007, p. 270-280.

ZUO, Y.F, GU, J., QIAO, Z., TAN, H., CAO, J. and ZHANG, Y. Effects of dry method esterification of starch on the degradation characteristics of starch/polylactic acid composites. International Journal of Biological Macromolecules, 72, 2015, p. 391-402.

JOAQUI, D. Estudio de las propiedades ópticas y permeabilidad de vapor de agua en biofilms producidos a partir de almidón termoplástico de yuca (TPS), ácido poliláctico (PLA) y ε-policaprolactona (PCL) obtenidos por extrusión de tornillo simple [Tesis Ingeniero Agroindustrial]. Popayán (Colombia): Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Agrarias, 2012.

ALBÁN, P. Efecto del ácido cítrico en las propiedades de tensión y propiedades de barrera en películas elaboradas a base de almidón termoplástico de yuca [Tesis Ingeniero Agroindustrial]. Popayán (Colombia): Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Agrarias, 2014.

ARBOLEDA M.G. Obtención de una película flexible a partir de almidón termoplástico de yuca (Manihot esculenta Crantz) y ácido poliláctico [Tesis Ingeniero Agroindustrial]. Popayán (Colombia): Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias Agrarias, 2014.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting: ASTMD882–10. Philadelphia (USA): 2002, 9 p.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). Standard Test Methods for Water Vapor Transmission of Materials: ASTM E96/E96M – 05. Philadelphia (USA): 2005, 11 p.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). Standard Test Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting: ASTM D1434-82. Philadelphia (USA): 2009.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). Standard Test Method for Water Absorption of Plastics: ASTM D570 – 98- 2010. Philadelphia (USA): 2010, 4 p.

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). Standard Test Method for Transition Temperatures and Enthalpies of Fusion and Crystallization of Polymers by Differential Scanning Calorimetry: ASTM D 3418-08. Philadelphia (USA): 2008.

JOO, M., AURAS, R. and ALMENAR, E. Preparation and characterization of blends made of poly(l-lactic acid) and β -cyclodextrin: Improvement of the blend properties by using a Masterbatch. Carbohydrate Polymers, 86, 2011, p. 1022–1030.

MALÍ, S., GROSSMANN, M.V., GARCÍA, M., MARTINO, M. and ZARITZKY, N. Effects of controlled storage on thermal, mechanical and barrier properties of plasticized films from different starch sources. Journal of Food Engineering, 75, 2006, p. 453–460.

HERRERA, B., EIRAS, M.V. and YAMASHITA, F. Effect of the method of production of the blends on mechanical and structural properties of biodegradable starch films produced by blown extrusion. Carbohydrate Polymers, 86, 2011, p. 1344–1350.

JIMÉNEZ, A., FABRA, M.J., TALENS, P. and CHIRALT, A. Effect of re-crystallization on tensile, optical and water vapour barrier properties of corn starch films containing fatty acids. Food Hydrocolloids, 26, 2012, p. 302-310.

GARCÍA-TEJEDA, Y., LOPEZ, C., PEREZ, J.P., RENDÓN, R., JIMÉNEZ, A., FLORES, E., SOLORZA, J. and BASTIDA, C.A. Physicochemical and mechanical properties of extruded laminates from native and oxidized banana starch during storage. LWT-Food Science and Technology, 54, 2013, p. 447-455.

TEIXEIRA, E., CURVELO, A., CORREA, A.C., MARCONCINI, J.M., GLENN, G. and MATTOSO, L. Properties of thermoplastic starch from cassava bagasse and cassava starch and their blends with poly (lactic acid). Industrial Crops and Products, 37, 2012, p. 61– 68.

BYRNE, F., WARD, P.G., KENNEDY, J., IMAZ, N., HUGHES, D. and DOWLING, D. Study of the effect of masterbatch addition on the mechanical, thermal, optical and surface properties of poly (lactic acid). Journal of Polymers and the Environment, 17(1), 2009, p 28–33.

CASTAÑEDA, J.P. Estudio de la retrogradación en películas flexibles obtenidas a partir de mezclas de almidón nativo de Yuca, ácido poli-láctico (PLA) y policaprolactona (PCL) [Tesis Magíster en ingeniería, énfasis en ingeniería de materiales]. Cali (Colombia): Universidad del Valle, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería de Materiales, 2012.

CRUSE, P. Introduction to Color Spaces. CIE Lab & Lch [online]. 2015. Citado en Julio 7 de 2015. Disponible desde internet: http://www.colourphil.co.uk/lab_lch_colour_space.shtml

Cómo citar
Paz Peña, S. P., Bolaños, P. A., & Villada Castillo, H. S. (2016). Efecto de aditivo masterbatch en película biodegradable de almidón termoplástico de yuca y ácido poliláctico. Biotecnología En El Sector Agropecuario Y Agroindustrial, 14(1), 110–118. https://doi.org/10.18684/BSAA(14)110-117
Publicado
2016-06-16
Sección
Artículos de Investigaciòn
QR Code