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Bi-layer materials based on thermoplastic corn starch, polylactic acid and modified polypropylene

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Citación

       
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Date
2020
Author
Diaz-Pedraza, A.
Piñeros-Castro, Y.
Ortega-Toro, R.
Metadata
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Abstract
Currently, the development of environmentally friendly materials with suitable properties for industrial use has become ofgreat importance. In this work, bilayer materials were developed by assembling thermoplastic- corn starch monolayers (TPS)combined with semi-crystalline polylactic acid (PLAs) monolayers and maleic anhydride grafted polypropylene (PPMA). Thepresence of a potassium sorbate solution was evaluated as interface material. Structural properties (FTIR and SEM), interactionswith water (water vapor transmission rate, solubility in water and moisture content) and biodegradation of the materials wereevaluated. FTIR spectra showed that potassium sorbate promotes chemical interactions between TPS monolayers (-OH group)and PLA monolayers (C=O group) or PPMA(C-O-C, C-O, C-H groups). For their part, SEM micrographs reveal that whenadding potassium sorbate, higher interfacial adhesion develops between TPS and PPMAthan between TPS and PLAs. As for theinteractions with water, when using a PLA or PPMAmonolayer, due to its hydrophobic characteristics, the high permeability towater vapour and the sensitivity to liquid water that starch-based materials present would be avoided. Finally, the biodegradationtest showed that TPS biodegrades faster than other materials, followed by PLA. The results obtained are interesting since theaddition of an adhesive material to assemble the low chemical affinity monolayers would be avoided. The developed materialsexhibit great potential for application as packaging in the food industry.
Summary in foreign language
En la actualidad ha cobrado gran importancia el desarrollo de materiales amigables con el medio ambiente y que tenganpropiedades fisicoquímicas adecuadas para su uso industrial. En este trabajo se desarrollaron materiales bicapa medianteel ensamblaje de monocapas de almidón de maíz termoplástico (TPS) combinadas con monocapas de ácido polilácticosemicristalino (PLAs) y polipropileno agrafado con anhídrido maleico (PPMA). Como material de interfase se evaluó la presenciade una disolución de sorbato de potasio. Se evaluaron propiedades estructurales (FTIR y SEM), interacciones con el agua(tasa de transmisión del vapor de agua, solubilidad en agua y contenido de humedad) y biodegradación de los materiales. Losespectros FTIR mostraron que el sorbato potasio promueve interacciones químicas entre los monocapas de TPS (grupo -OH) ylos monocapas de PLAs(grupo C=O) o PPMA(grupos C-O-C, C-O, C-H). Por su parte, las micrografías SEM revelan que, aladicionar sorbato de potasio, se desarrolla mayor adhesión interfacial entre TPS y PPMAque entre el TPS y PLAs. En cuantoa la interacciones con el agua, al usar un monocapa de PLAso PPMA, por sus características hidrofóbicas, se evitaría la altapermeabilidad al vapor de agua y sensibilidad al agua líquida que presentan los materiales a base de almidón. Finalmente, laprueba de biodegradación mostró que el TPS se biodegrada a mayor velocidad que los demás materiales, seguido por el PLAs.Los resultados obtenidos son interesantes puesto que se evitaría la adición de un material adhesivo para ensamblar los monocapasde baja afinidad química. Los materiales desarrollados presentan gran potencial de aplicación como empaques en la industria dealimentos.
URI
http://hdl.handle.net/20.500.12010/27513
Link to resource
https://doi.org/10.24275/rmiq/Alim1655
Collections
  • Año 2020 [117]
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Institución de educación superior privada, de utilidad común, sin ánimo de lucro y su carácter académico es el de Universidad.

Reconocimiento personería jurídica: Resolución 2613 del 14 de agosto de 1959 Minjusticia.

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