Síntesis, caracterización y optimización de las propiedades mecánicas de un biomaterial activo de tercera generación para el envasado alimentario

Abstract

Los biopolímeros son materiales sustentables y amigables con el medio ambiente. Ha crecido el estudio en nuevas fuentes que ofrezcan propiedades óptimas para sustituir materiales sintéticos. La celulosa es una fuente renovable y se puede encontrar en abundancia en la naturaleza en casi todas las especies vegetales. Gracias a su constitución estructural atrae la atención como una gran oportunidad en biomateriales. Existen diversos métodos de extracción de celulosa, algunos de ellos capaces de modificar su composición química y otros menos fuertes. Por ello se necesita tener un conocimiento previo sobre lo que se busca o características de cada especie estudiada, en este caso la fibra de lechuguilla. Existen polímeros capaces de entrecruzarse con otros polímeros y ceden sus propiedades físicas y químicas para dar paso a un nuevo polímero, por medio de enlaces químicos entre ellos los de van der waals y puentes de nitrógeno. Esto ocurrió en la presente investigación con la PSI (polisuccinimida) en la etapa de mezclado de los agentes para producción de probetas. La PSI es un polímero con capacidad de fundición adaptable y amigable con otros, en la presente investigación se caracterizaron sus propiedades físicas, químicas y morfológicas en un compósito formado entre polisuccinimida, microcelulosa y almidón los cuales fueron base y se agregaron agentes fluidizantes para el proceso de extrusión siendo el AEO (aceite esencial de orégano) y glicerol. El DSC, DRX y TGA demostraron la obtención de celulosa de Lechuguilla, su porcentaje de cristalinidad y su descomposición característica. El DMA permitió observar las diferencias entre cada mezcla y el Ftir de probetas demostró el entrecruzado de los materiales bases. El análisis estadístico, de las pruebas mecánicas revelaron, capacidades diferentes entre las probetas formuladas y analizadas. La elongación fue determinante para diferenciar entre las mezclas. Logrando el objetivo de sintetizar un reforzante a partir de fibra de lechuguilla, incorporandolo para el entrecruzamiento con los demás agentes y caracterizando el compósito polimérico para su posible aplicación alimentaria