DISEÑO DE BANDEJAS SUSTENTABLES A PARTIR DE ADHESIVOS BIOBASADOS Y RESIDUOS DE YERBA MATE

MONROY, YULIANA; DELADINO LORENA; RIVERO, SANDRA; MARÍA ALEJANDRA GARCÍA

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros I Congreso Argentino de Materiales Compuestos; 2023

En Argentina, a lo largo del procesamiento industrial de la yerba mate (Ilex paraguariensis) se generan como subproducto toneladas de polvo, una excelente fuente de biomasa y compuestos activos que podrían ser reutilizados para desarrollar materiales sustentables [1]. Por otra parte, el almidón de mandioca (Manihot esculenta) modificado químicamente con ácido 1,2,3,4 butano-tetracarboxílico (BTCA) constituye una opción ecológica para obtener adhesivos biobasados [2]. La utilización de materias primas extraídas de recursos renovables o de subproductos industriales se presenta como una estrategia interesante para el diseño de bandejas sustentables y eco-compatibles.El objetivo del presente trabajo fue obtener bandejas laminadas (bi y tricapa) a base de adhesivos de almidón y polvo de yerba mate (PYM) por la técnica de termocompresión y estudiar sus propiedades fisicoquímicas, microestructurales y mecánicas. Para obtener el bioadhesivo se gelatinizaron suspensiones de almidón de mandioca (5% p/p) (20 min, 90°C). A temperatura ambiente, se incorporó almidón nativo (5g/100g suspensión) como fase de relleno y 20 o 40% de BTCA (g/100g almidón), también se evaluó el efecto del agregado de propionato de sodio (NaP) como catalizador (50% NaP /100g BTCA). Se prepararon mezclas de bioadhesivo y PYM (tamaño de partícula 0,05). La densidad de los laminados fue de aproximadamente 1 g/cm3. Aunque la capacidad de absorción de agua de la matriz estuvo entre 2 y 3% a las 24 h, todos los materiales estudiados presentaron características hidrofílicas, con un ángulo de contacto promedio de 52º determinado con un goniómetro (modelo 190, Ramé-hart, Instrument Co., EE. UU.). La incorporación del catalizador disminuyó los valores de rugosidad en sistemas simples (equipo PCE-RT 1200, Schwyz, Suiza). El comportamiento mecánico de los paneles se midió mediante una prueba de punción utilizando un analizador de textura (TAXT2i, Stable Micro Systems Ltd, Reino Unido). Los perfiles mecánicos de laminados bicapa con 20% de BTCA mostraron un aumento del 219% de la resistencia a la punción con respecto al comportamiento observado para los laminados. Estudios por ATR-FTIR (NicoletTM iSTM10, Thermo Scientific, Madison, EE. UU.) permitieron confirmar la interacción entre PYM y el adhesivo, dada por la intensificación del pico a 995 cm-1 (fase amorfa del almidón) con la concentración de BTCA y la presencia de catalizador. Asimismo, se detectó la banda a 1735 cm-1 debido a la interacción entre PYM y componentes del adhesivo. Fue factible obtener laminados en virtud de la versatilidad de las formulaciones de bioadhesivos lo que se presenta como una alternativa eco-compatible para el diseño de materiales sustentables tipo bandeja a partir del aprovechamiento de residuos industriales de yerba mate.