Resumen de Mezclas ácido poliláctico-almidón compatibilizadas con alcohol polivinílico: evaluación mecánica, térmica y de biodegradabilidad

Myrian Silva Alcoser, Pamela Molina Sánchez, María Belén Aldás Sandoval, Erick Proaño, Vladimir Valle

• español

  La presencia de compatibilizantes es un parámetro crítico en el desarrollo de la mezcla ácido poliláctico (PLA)-almidón; de igual manera el disponer de información referente a su caracterización constituye un factor gravitante para su comportamiento en servicio. Es así que el objetivo de este trabajo es el análisis mecánico, térmico y de biodegradabilidad de mezclas PLA-almidón de oca (Oxalis tuberosa) con el empleo de polivinil alcohol (PVA) y glicerol como compatibilizante y plastificante, respectivamente. Se obtuvo formulaciones con diferentes contenidos de PVA (3, 6 y 9 %), dos relaciones almidón:plastificante (50:50 y 45:45) con una proporción constante de PLA (38 %). Las mezclas obtenidas fueron sometidas a un análisis cualitativo de su homogeneidad mediante microscopía óptica y posteriormente a evaluación mecánica de tracción-deformación, análisis térmico por medio de calorimetría diferencial de barrido (DSC); así como también a ensayos de biodegradabilidad: aerobios, anaerobios, en suelo y mediante vermicomposteo. Los resultados obtenidos por microscopía óptica permitieron seleccionar tres formulaciones con el mayor grado de miscibilidad. La evaluación mecánica realizada a estas últimas mostró que los valores de resistencia a la tensión y alargamiento a la rotura se incrementaron de manera proporcional al contenido de PVA. El estudio por DSC evidenció un valor único de temperatura de transición vítrea (Tg) para cada formulación; además, se observó una relación directa entre los valores de Tg y el contenido de compatibilizante. De igual forma, se presentaron bandas endotérmicas atribuidas principalmente al cambio de fase del plastificante. La biodegradabilidad de las mezclas estudiadas fue independiente de la composición de las mismas; en tanto que los ensayos efectuados en los especímenes mostraron el siguiente orden de biodegradación: condiciones anaerobias>vermicomposteo>condiciones aerobias>suelo natural. Las mezclas PLA-almidón de oca se perfilan como alternativa para aplicaciones agroindustriales, específicamente en la elaboración de bolsas de cultivo y bandejas para germinación.

• English

  The presence of compatibilizer is a critical parameter in the development of poly(lactic acid) (PLA)-starch blend. Likewise, the availability of information about its characterization constitutes a gravitating factor for its performance. Therefore, the current study focused on mechanical, thermal, and biodegradability analysis and testing of PLA-oca (Oxalis tuberosa) starch blends in the presence of polyvinyl alcohol (PVA) and glycerol as compatibilizer and plasticizer agents, respectively. Formulations were obtained from different PVA contents (3, 6 and 9 %), two starch:plastificant ratios (50:50 and 45:55), and a constant proportion of PLA (38 %). A qualitative evaluation of the homogeneity of processed blends was performed by optical microscopy. It allowed to choose three formulations with the highest miscibility grade. Tensile strength and elongation at break of blends showed a proportional increase based on PVA content. The DSC study evidenced a unique value of glass transition temperature (Tg) for each formulation. In addition, Tg values are directly proportional to compatibilizer content. Endothermic bands were mainly attributed to the phase change of plasticizer. The biodegradability of blends was independent of their composition. Furthermore, the tests carried out on the specimens showed the following order of biodegradation: anaerobic conditions> vermicomposting> aerobic conditions> natural soil. For instance, PLA- oca starch blends could be suitable for agro-industrial purposes such as grow bags and seed germination trays.