Estudio de la influencia de los grupos funcionales de diversos biopolímeros en las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de las biopelículas

Abstract

La producción masiva de materiales plásticos y la mala gestión de sus residuos han provocado un grave problema medioambiental, debido a que no son biodegradables y cuando se liberan de forma accidental por una gestión ineficaz de separación y reciclado se acumulan en el medioambiente. Los bioplásticos han surgido como una alternativa interesante debido a las múltiples ventajas que ofrecen, como el bajo impacto ambiental, el bajo consumo de energía en su producción, el estatus de recursos renovables, el potencial para agregar valor a los subproductos y residuos procedentes de la industria y su biodegradabilidad. En el presente trabajo se utilizó quitosano, alginato de sodio y celulosa a las mismas concentraciones (1%) para la elaboración de biopelículas, agregando glicerol (1%) como plastificante. El objetivo principal fue evaluar la influencia de los distintos grupos funcionales de cada material en sus propiedades fisicoquímicas, mecánicas y estructurales. Las propiedades fisicoquímicas estudiadas fueron color, opacidad, espesor, solubilidad y permeabilidad al vapor de agua; donde se encontraron diferencias significativas entre cada tipo de biopelícula, presuntamente influenciado por la interacción de los grupos funcionales con el plastificante y su entorno. A continuación, se evaluaron las propiedades mecánicas de las películas obtenidas, donde se observó que, de igual manera, cada película presenta propiedades de elongación, resistencia a la rotura y tensión máxima completamente distintas debido a su estructura química y la capacidad de los grupos funcionales para formar distintos tipos de enlaces que les confieren características únicas. Finalmente, se evaluaron las propiedades estructurales de las películas mediante Espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR) y Microscopía electrónica de barrido (SEM) con la finalidad de comprender la interacción entre el plastificante y el biopolímero. Se comprobó que los grupos funcionales juegan un papel importante al momento de formar enlaces moleculares entre el polímero y sus correspondientes disolventes, pero es necesario realizar estudios más profundos sobre estas interacciones moleculares.