Films de almidón termoplástico. Influencia de la incorporación de hidroxipropil-metil-celuslosa y ácido cítirico

Abstract

[EN] The aim of this work was to analyze the influence of citric acid (CA) and hydroxypropyl-methyl-cellulose (HPMC) addition in thermoplastic starch films obtained by compression-molding. Two ratios of HPMC- starch (10% and 20%) were considered while starch: CA ratio was of 1: 0,01. The films were characterized as to micro- and nano-structure using Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-ray diffraction. Further, the water solubility, CA linked, mechanical and thermal properties were characterized. The starch-HPMC films showed phase separation although the glass transition analysis showed partial miscibility of the starch and HPMC which is accentuated with the addition of CA. The incorporation of HPMC and CA promoted the decrease of water vapor permeability and a slight increase in the oxygen permeability. The CA addition resulted in an increase of the elasticity modulus and decrease in the extensibility of films, which agrees with the cross-linking effect. The optical properties show a decrease in the material compactness with the CA presence causing higher film transparency.

[ES] En este trabajo se analiza la influencia de la adición de ácido cítrico (CA) e hidroxipropil-metil-celulosa (HPMC) en películas de almidón termoplástico obtenidas por moldeo-compresión. Se consideraron dos proporciones de HPMC respecto al almidón (10% y 20%) siendo la proporción almidón: CA de 1: 0,01. Las películas se caracterizaron a nivel micro- y nano-estructural mediante las técnicas de microscopia electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos-X. Además, se caracterizó la solubilidad en agua de las películas y CA ligado, así como las propiedades mecánicas, térmicas y barrera. Las películas de almidón- HPMC mostraron separación de fases a nivel micro-estructural aunque el análisis de la transición vítrea pone de manifiesto miscibilidad parcial del almidón y HPMC que se acentúa con la adición de CA. La incorporación de HPMC y CA supuso la disminución de la permeabilidad al vapor de agua y un ligero incremento de la permeabilidad al oxígeno. La adición de CA dio lugar a valores mayores del módulo de elasticidad y descenso de la extensibilidad de los films, en concordancia con la formación de entrecruzamiento de cadenas. Las propiedades ópticas revelan la disminución de la compacidad del material con la presencia CA dando por resultado mayor transparencia.

[PT] Neste artigo analisa-se a influência da adição de ácido cítrico (CA) e hidroxipropil-metil-celulose (HPMC), em películas de amido termoplásticas, que foram obtidos pela modelagem-compressão. Se considerarem duas proporções de HPMC em respeito ao amido (10% e 20%), sendo a proporção de amido: CA de 1: 0,01. As películas caracterizaram-se ao nível micro- e nano –estrutural, a traves de técnicas de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e difração de raios-X. Além de isso caracterizou-se a solubilidade da agua das películas e a ligação CA, mesmo assim como as propriedades mecânicas, térmicas e de varrera. As películas de amido – HPMC mostraram separação de fase ao nível micro-estrutural, porém a analise da transição vítrea apresenta miscibilidade parcial do amido e HPMC, que é acentuado com a adição de CA. A incorporação de HPMC e CA assumiu uma redução acentuada da permeabilidade ao vapor de água e um ligeiro aumento na permeabilidade ao oxigénio. A adição de CA resultou em valores maiores do modulo de elasticidade e o descenso da extensibilidade dos films, em conformidade com a formação de ligação cruzada de cadeias. As propriedades óticas manifestam a diminuição da compacidade do material com a presença CA, resultando em uma maior transparência.