Películas y materiales compuestos basados en almidón de mandioca acetilado de alto grado de sustitución

Abstract

En este trabajo se desarrollaron películas de acetato de almidón de mandioca (AAM) de alto grado de sustitución (DS = 2,9) y materiales compuestos consistentes de la resina AAM soportada en papel Kraft. Como un paso previo, la síntesis del acetato de alto grado fue llevada a cabo empleando ácido metilsulfónico como catalizador. Se realizó la caracterización de las propiedades mecánicas y de barrera de las películas obtenidas. Las películas de almidón de mandioca acetilado resultaron homogéneas y continuas, de apariencia plástica, pero frágiles. El agregado de 50% de plastificante permitió obtener películas con buenas propiedades mecánicas (tensión de rotura 17,5 MPa y deformación de rotura de 8,2%) pero que, con el almacenamiento, se volvieron cerosas y frágiles. Las películas compuestas de papel Kraft - acetato de almidón de mandioca tienen valores de permeabilidad al vapor de agua menores (hasta el 51%) que los papeles sin tratar, a la vez que sus propiedades mecánicas son mejores (tracción de rotura 33 - 42 MPa y elongación 2 - 4%). Por lo tanto, el desarrollo de envases biodegradables basados en materiales de almidón acetilado - celulosa parece una buena opción para el reemplazo de envases que no son ambientalmente compatibles.

In this work, Cassava starch acetate (CSA) with a high degree of substitution films (DS = 2.9) and composite materials consisting of CSA resin supported on Kraft paper were developed. As a previous step, the synthesis of high degree acetate was carried out by using methylsulfonic acid as a catalyst. The characterization of the mechanical and barrier properties of the films obtained was performed. Acetylated cassava starch films were homogeneous and continuous, with plastic appearance, but brittle. The addition of 50% plasticizer allowed to obtain films with good mechanical properties (tensile strength at break 17,5 MPa and deformation 8,2%) but with storage, they became waxy and brittle. The films composed of Kraft paper - cassava starch acetate - have lower water vapor permeability values (up to 51%) than untreated papers, and their mechanical properties are better (tensile strength at break 33- 42 MPa and deformation 2 - 4%). Therefore, the development of biodegradable packages based on acetylated starch-cellulose materials seems a good option for the replacement of packages that are not environmentally compatible.