INVESTIGADORES
NINAGO mario daniel
congresos y reuniones científicas
Título:
ESTUDIO MORFOLOGÍCO DE BIOCOMPUESTOS DE ALMIDÓN TERMOPLÁSTICO CON ARENA GRANÍTICA Y BENTONITA MEDIANTE SEM.
Autor/es:
ANA J. ÁVILA; OLIVIA V. LÓPEZ; GABRIELA M. PASSARETTI; MARIO D. NINAGO; MARCELO A. VILLAR; MARÍA J. YÁÑEZ
Lugar:
La Falda - Córdoba
Reunión:
Congreso; Congreso Argentino de Microscopia SAMIC 2018; 2018
Resumen:
El impacto que producen los procesos industriales sobre los recursos naturales ha generado en las últimas décadas políticas enfocadas al cuidado del medioambiente, impulsando el desarrollo de nuevos materiales que puedan ser utilizados en diversos sectores. En tal sentido, el estudio de materiales a base de polímeros biodegradables, de origen renovable, reforzados con partículas minerales, constituyen un novedoso grupo de compuestos de naturaleza híbrida orgánica-inorgánica, basados en el ensamblaje entre polímeros y sólidos inorgánicos, a través de interacciones entre ambos componentes. Entre los polímeros naturales, el almidón es uno de los más estudiados debido a su bajo costo, amplia disponibilidad, carácter biodegradable y funcionalidad. Sin embrago, las matrices termoplásticas a base de almidón presentan deficientes propiedades mecánicas limitando su campo de aplicación. Una alternativa para superar estas limitaciones consiste en preparar mezclas con diferentes rellenos orgánicos/inorgánicos que actúen como refuerzos de la matriz natural. La bentonita (B) es un silicato de alúmina hidratado, compuesto principalmente por minerales filosilicatos, presentando sustitución parcial o total de aluminio por magnesio, hierro y/o elementos alcalinos o alcalinotérreos. Por otra parte, las arenas de trituración son un subproducto del proceso de molienda de la arena granítica (AG), que actualmente sólo es empleada como agregado fino en la formulación de hormigones. La AG, está compuesta por diferentes minerales, tales como ortoclasa, cuarzo, biotita y muscovita, siendo ésta última un silicato laminar de la familia de las micas-arcillas que permite la intercalación de especies orgánicas-inorgánicas entre sus láminas. En este trabajo, se prepararon mezclas de almidón de maíz, glicerol (30 % p/p, base almidón) y 5 % p/p de partículas de bentonita y arena granítica. Las mezclas se procesaron en fundido a 140 ºC por 15 min., a una velocidad de 40 rpm, obteniéndose materiales compuestos a base de almidón termoplástico (TPS), B y AG. A partir de las mezclas procesadas se obtuvieron películas por termo-compresión (140 ºC, 6 min., 180 kg·cm-2) las cuales resultaron flexibles y de fácil manipulación. La morfología de las partículas se estudió mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), empleando un microscopio electrónico LEO EVO 40-XVP, con detector de electrones secundarios a 10 kV. El material particulado fue previamente dispersado sobre una cinta adhesiva conductora de aluminio (3M®), el exceso fue retirado empleando un flujo de aire. Las muestras fueron recubiertas con oro en una metalizadora por plasma de Argón. La microestructura de las películas, así como también la distribución de las partículas y la interacción de las mismas con la matriz de TPS se evaluaron por SEM, empleando el equipo mencionado anteriormente. Para la visualización de las secciones transversales de las películas, las muestras fueron crio-fracturadas, montadas sobre un portamuestras y metalizadas. La topografía de las partículas de B y AG se muestran en la Figura 1, observándose para B una morfología de tipo ?corn-flake? asociada a arcillas compuestas por láminas delgadas, compactadas en forma de agregados pseudo-esféricos, con bordes irregulares. Para las partículas de AG, se observó una estructura laminar similar a B pero de menor tamaño. La Figura 2 muestra las superficies de fractura de las películas compuestas de TPS-B y TPS-AG. Ambos materiales mostraron una buena distribución y adhesión de las partículas a la matriz de TPS, así como también la ausencia de aglomerados y migración de plastificante, que corrobora la efectividad del proceso de termo-plastificación del almidón. Por otra parte, en los compuestos con AG, se observó cierta orientación preferencial de la carga en la matriz, la cual podría atribuirse a la morfología laminar de las partículas, que favorece su alineación durante el proceso de termo-compresión.