Uso de resina natural del género Prunus persica como aditivo sostenible para el desarrollo de películas biodegradables de almidón termoplástico

Abstract

[ES] En esta tesina de fin de máster se estudió el uso de una resina natural como aditivo sostenible en una matriz de almidón termoplástico. Con este fin se prepararon formulaciones de almidón termoplástico (TPS) con 5, 10 y 15 partes por cien resinas (phr) de goma de melocotón cruda (PG) y se procesaron por extrusión de masa fundida seguida de moldeo por inyección para obtener especímenes estándar para su caracterización. Adicionalmente, se desarrollaron films biodegradables mediante moldeo por compresión. Se determinó que el TPS con 5 phr y 10 phr de PG presentaba un comportamiento mecánico similar al TPS puro tras el procesado. Sin embargo, los resultados indicaron que la adición de PG en 10 phr ralentizó la retrogradación del almidón, retrasando el endurecimiento de la estructura del TPS. Además, las formulaciones TPS-PG presentaron una solubilidad mejorada, que aumentó en un 24% con 10 y 15 phr de PG en comparación con la mostrada para el TPS. Se encontró que el PG mejoró la compostabilidad del TPS, haciendo que la muestra se desintegrara en un periodo más corto. En conclusión, se determinó que el PG crudo añadido en 10 phr podría añadirse como aditivo sostenible para modificar la biodegradación y la sensibilidad al agua del TPS sin afectar a su comportamiento mecánico tras el procesado y retrasando la retrogradación de la estructura del TPS, aumentando su vida útil.

[EN] In this master's thesis, the use of a natural resin as a sustainable additive in a thermoplastic starch matrix was studied. To this end, thermoplastic starch (TPS) formulations containing 5, 10 and 15 parts per hundred (phr) raw peach gum (PG) resins were prepared and processed by melt extrusion followed by injection molding to obtain standard specimens for characterization. Additionally, biodegradable films were developed by compression molding. It was determined that TPS with 5 phr and 10 phr of PG exhibited similar mechanical behavior to neat TPS after processing. However, the results indicated that the addition of PG at 10 phr slowed down the starch retrogradation, delaying the stiffening of the TPS structure. In addition, the TPS-PG formulations exhibited improved solubility, which increased by 24% with 10 and 15 phr of PG compared to that shown for TPS. It was found that PG improved the compostability of TPS, causing the sample to disintegrate in a shorter period. In conclusion, it was determined that crude PG added at 10 phr could be added as a sustainable additive to modify the biodegradation and water sensitivity of TPS without affecting its mechanical behavior after processing and delaying the retrogradation of the TPS structure, increasing its shelf life.

[CA] En esta tesina de fi de màster es va estudiar l'ús d'una resina natural com a additiu sostenible en una matriu de midó termoplàstic. A este efecte es van preparar formulacions de midó termoplàstic (TPS) amb 5, 10 i 15 parts per cent de resines (phr) de goma de bresquilla crua (PG) i es van processar per extrusió de massa fosa seguida d'emotlament per injecció per a obtindre espècimens estàndard per a la seua caracterització. Addicionalment, es van desenvolupar films biodegradables mitjançant emotlament per compressió. Es va determinar que el TPS amb 5 phr i 10 phr de PG presentava un comportament mecànic similar al TPS pur després del processament. No obstant això, els resultats van indicar que l'addició de PG en 10 phr va alentir la retrogradació del midó, retardant la rigidización de l'estructura del TPS. A més, les formulacions TPS-PG van presentar una solubilitat millorada, que va augmentar en un 24% amb 10 i 15 phr de PG en comparació amb la mostrada per al TPS. Es va trobar que el PG va millorar la compostabilitat del TPS, fent que la mostra es desintegrara en un període més curt. En conclusió, es va determinar que el PG cru afegit en 10 phr podria afegir-se com a additiu sostenible per a modificar la biodegradació i la sensibilitat a l'aigua del TPS sense afectar el seu comportament mecànic després del processament i retardant la retrogradació de l'estructura del TPS, augmentant la seua vida útil.