IIIA   26586
INSTITUTO DE INVESTIGACION E INGENIERIA AMBIENTAL
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
EFECTO DEL AGREGADO DE NPTIO2 EN LAS PROPIEDADES DE NANOCOMPUESTOS DE ALMIDÓN DE MANDIOCA ELABORADOS POR EXTRUSIÓN
Autor/es:
DANIEL PEÑA; LUCAS GUZ; CAROLINA IACOVONE; LÍA PIETRASANTA; FEDERICO YULITA; DANIEL CERINI; LUCÍA FAMÁ
Lugar:
Mar del Plata
Reunión:
Congreso; 20 Congreso Internacional de Materiales; 2022
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Materiales
Resumen:
El desarrollo de nanocompuestos activos mediante una técnica escalable como la extrusión, resulta una alternativa para el reemplazo de parte de los plásticos derivados del petróleo, que actualmente se emplean en diferentes tipos de envases, y que generan grandes inconvenientes ambientales y consecuencias socioeconómicas nefastas debido a su lenta degradación. El uso de materiales a base de almidón de mandioca (recurso natural y renovable) con concentraciones de nanopartículas de dióxido de titanio (NP-TiO2), generalmente reconocido como seguro (GRAS) por la FAO, permitirá otorgarle características de biodegradabilidad y resistencia mecánica al producto final.El objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto de la incorporación de NP-TiO2 en las propiedades fisicoquímicas de películas termoplásticas de almidón de mandioca elaboradas por extrusión seguido de termo-compresión. Para ello, se prepararon las siguientes mezclas: para el material matriz, se incorporó a almidón de mandioca (60% p/p), glicerol (20% p/p) y agua destilada (20% p/p) previamente homogeneizadas; en el caso del nanocompuesto, las NP-TiO2 (1% p/p de almidón) se dispersaron en el almidón en una primera etapa y, luego se incorporó el glicerol con el agua. Los sistemas, denominados TPS y TPS/NP-TiO2, fueron mezclados manualmente previo a su uso. La extrusión se llevó a cabo empleando un perfil de temperatura 60-140 ºC y velocidades de tornillo de 120 rpm. El proceso de compresión se realizó mediante una prensa calefaccionada. Se evaluó la humedad, permeabilidad al vapor de agua, las propiedades de tensión uniaxial y la morfología de los materiales desarrollados.A través de imágenes SEM de la superficie de fractura criogénica de las películas, la matriz (TPS) presenta una superficie lisa, sin granos rotos ni agujeros o poros, indicando que el uso de los parámetros de extrusión empleados condujo a un completo procesamiento de los granos de almidón. Las muestras de TPS/NP-TiO2 exhibieron partículas de tamaño nanométrico homogéneamente distribuidas en una superficie también lisa y sin huecos. Se estudió el contenido de humedad y de permeabilidad al vapor de agua de las películas. Se observó que el agregado de nanopartículas de dióxido de titanio no condujo a cambios significativos en ambas propiedades. En el caso de WVP, se puede notar una leve tendencia a un menor valor en TPS-NP-TiO2. Por otro lado, la incorporación de NP-TiO2, condujo a aumentos de alrededor de 20% tanto en el módulo de Young (E?) como en la deformación a rotura (εr), sin presencia de diferencias significativas en la tensión de rotura (σr) respecto de TPS. Este comportamiento se debió a la homogénea distribución de las NP en la matriz y, posiblemente, a la presencia de una muy buena adhesión entre ambas. Los resultados son prometedores ya que indican que las nanopartículas pueden actuar como refuerzo de la matriz de almidón, aún en tan bajos porcentajes.