Caracterización SAXS de nanocompuestos de gluten de trigo y montmorillonita obtenidos por spray coating

A. E. BIANCHI; M. C. LORENZO; M. LAMENSA; P. EISENBERG; R. M. TORRES SÁNCHEZ; G. PUNTE

La Plata

Workshop; 1er Workshop de Nanoarcillas y sus aplicaciones; 2013

Las películas biodegradables comestibles constituyen una alternativa renovable interesante a los envoltorios plásticos derivados del petróleo. En particular el gluten de trigo es un material adecuado para su empleo por su costo relativamente bajo, su gran disponibilidad comercial y sus características elásticas. Además de tratarse de una matriz biodegradable, presenta efectivas propiedades barrera frente a lípidos, gases como oxígeno y dióxido de carbono, y frente a compuestos aromáticos. Debido a su alta sensibilidad a la acción del agua su aplicación práctica requiere la modificación de sus características y a tal fin se han empleado diferentes aproximaciones. En este trabajo estudiamos la modificación de las características microestructurales de películas de gluten de trigo (WG), obtenidas por spray coating [1], inducidas por la incorporación a la red polimérica de montmorillonita de sodio (MMT-Na), sin modificaciones orgánicas (Cloisite Na+, Southern Clay Products, Inc.). La película modificada WG-MMT-Na 5%  presenta mejores propiedades mecánicas, habién-dose observado un aumento en la tensión a la rotura y en el Módulo de Young [1]. El estudio estructural, realizado por difracción de rayos X, mostró que los patrones de difracción de la película de gluten y la modificada no manifiestan diferencias apreciables, hecho que permite suponer la existencia de exfoliación/ intercalación  de la arcilla. Esta suposición se vio reforzada por una micrografía TEM la que exhibe pre-dominancia de estructuras de silicatos intercalados/exfoliados. En ella se obser-van también algunos tactoides de mayor tamaño, pero no aglomeración de partí-culas. Con el fin de realizar un análisis microestructural de mayor alcance esta-dístico estudiamos las películas de WG y WG-MMT-Na 5% mediante dispersión de rayos X (SAXS y WAXS). Las inten-sidades de dispersión fueron obtenidas en la línea D02A SAXS del Brazilian Synchrotron Light Source (LNLS), Campinas, Brasil. La figura muestra las curvas log-log I(q) vs q (SAXS y WAXS) de las películas estudiadas. La zona WAXS de la película reforzada con arcilla no muestra líneas de Bragg. Este resultado unido al valor de la pendiente de la curva log-log a bajo q, α ~ ?2, es consistente con la presencia de monocapas o plaquetas delgadas cons-tituidas por apilamiento de pocas capas de arcilla. Los presentes resultados dan mayor validez a la exfoliación a escala nanométrica de la MMT-Na  en la matriz polimérica.