“Desarrollo de biocompositos de almidón plastificado entrecruzados y reforzados con microfibras celulósicas de cartón OCC”

Abstract

Los biopolímeros debido a su carácter biodegradable y renovable son una alternativa adecuada ante los polímeros sintéticos para diversas aplicaciones y pueden contribuir de manera sustancial a la reducción del impacto ambiental. En ese sentido, fueron desarrollados biocompositos a base de una matriz de almidón plastificado y entrecruzado con refuerzo de microfibras celulósicas y lignocelulósicas de cartón OCC. A partir de fibras recicladas de cartón OCC fue posible obtener microfibras a escala nanométrica. Los resultados de la caracterización morfológica (SEM y TEM), la química estructural de las microfibras (FTIR y DXR), así como la determinación de la viscosidad intrínseca mostraron que las microfibras celulósicas y lignocelulósicas de cartón OCC presentan propiedades adecuadas y alto potencial para su desempeño como material de refuerzo de la matriz de almidón. Los biocompositos se obtuvieron mediante la técnica de casting, variando la composición de las microfibras en un contenido de 0, 4, 8 y 12 % y se utilizaron tres tipos de agentes de entrecruzamiento, ácido butano 1,2,3,4- tetra carboxílico (BTCA), ácido cítrico y polietilen glicol diglicidil éter (DEPEG), que son solubles en agua y no son tóxicos. En general, la incorporación de las microfibras y el entrecruzamiento de la matriz permitió el incremento de la cristalinidad, la reducción del carácter hidrofílico y la mejora de las propiedades físicas y de resistencia a la tensión del almidón plastificado, siendo el más notorio, el biocomposito entrecruzado con DEPEG y reforzado con 12 % de microfibras lignocelulósicas. Se presentaron desplazamientos en las curvas de los termogramas debidos al entrecruzamiento y refuerzo. Mediante las técnicas de FTIR y RMN se confirmó el entrecruzamiento químico de las cadenas de almidón. La biodegradación de los biocompositos se logró en un periodo de 15 días en composta.