Elaboración y caracterización físico – mecánica de biocompuestos a base de harina de arroz y fibra de bagazo de caña
DOI:
https://doi.org/10.18633/biotecnia.v24i1.1468Palabras clave:
tratamiento alcalino, tamaño de fibra, propiedades mecánicasResumen
El uso de materiales biocompuestos de matrices poliméricas biodegradables reforzadas con fibras naturales es una propuesta ecológica para diversos sectores de aplicación. El objetivo de esta investigación fue elaborar y estudiar el comportamiento mecánico, la degradabilidad y las propiedades físicas de seis biocompuestos hechos a base de almidón de arroz y fibra de bagazo de caña con tres longitudes (1, 0.5 y 0.25 mm) y con o sin la aplicación de un tratamiento alcalino. Los biocompuestos se caracterizaron mediante pruebas mecánicas de tracción, flexión y compresión, así como de absorción de agua y biodegradabilidad en suelo. La resistencia mecánica del material, se vio altamente influenciada por el tratamiento alcalino de la fibra y la longitud de la misma. La pérdida de peso de los seis biocompuestos, atribuida a su biodegradabilidad, fue superior al 70 % después de cuatro semanas. El biocompuesto con longitud de fibra de 0.25 mm y con tratamiento alcalino resultó ser el más resistente en todas las pruebas mecánicas de todos los tratamientos analizados y representa una propuesta ecológica prometedora para diversas aplicaciones.
Descargas
Citas
Bahl, S., Dolma, J., Singh, J.J. y Sehgal, S. 2021. Biodegradation of plastics: A state of the art review. Materials Today: Proceedings. 39: 31-34.
Becerra, A.P., Buitrago, A.L. y Pinto, P. 2016. Sostenibilidad del aprovechamiento del bagazo de caña de azúcar en el Valle del Cauca, Colombia. Ing. Solidaria. 12(20): 133-149.
Cabrera, E., León V., De la Caridad Montano A. y Dopico D. 2016. Caracterización de residuos agroindustriales con vistas a su aprovechamiento. Centro azúcar. 43: 27-35.
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations). Bases de datos estadísticos. FAOSTAT. [Consultado octubre 2019] 2017. Disponible en: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC/visualize (Accessed October 2019).
Franco, C.R., Cyras, V.P., Busalmen, J.P., Ruseckaite, R.A. y Vázquez, A. 2004. Degradation of polycaprolactone/starch blends and composites with sisal fibre. Polymer degradation and stability. 86: 95-103.
Guleria, A., Singh, A. y Rana, R.K. 2018. Mechanical, thermal, morphological, and biodegradable studies of okra cellulosic fiber reinforced starch-based biocomposites. Advances in polymer technology. 37(1): 1-9.
Ibrahim, H., Farag, M., Megahed, H. y Mehanny, S. 2014. Characteristics of starch-based biodegradable composites reinforced with date palm and flax fibers. Carbohydrate polymers. 101: 11-19.
IMPI (Instituto Mexicano del Plástico Industrial). 2000. Enciclopedia del plástico, Tomo I. México: Autor.
Jumaidin, R., Sapuan, S.M., Jawaid, M., Ishak, M.R. y Sahari, J. 2017. Thermal, mechanical, and physical properties of seaweed/sugar palmfibre reinforced thermoplastic sugar palm Starch/Agar hybridcomposites. Inter. Journal of biological macromolecules. 97: 606-615.
Lois, J. 1982. Sistemas y equipos de desmedulado en la industria del bagazo de la caña de azúcar. Editorial Científico-Técnica. La Habana, Cuba.
Loubes, M.A. y Tolaba, M. 2013. Arroz: rendimiento de molienda mediante análisis de imágenes. La alimentación latinoamericana. 308: 44-49.
Mazzanti, V., Pariante, R., Bonanno, A., Ruiz de Ballesteros, O., Mollica, F. y Filippone, G. 2019. Reinforcing mechanisms of natural fibers in green composites: Role of fibers morphology in a PLA/hemp model system. Composites science and technology. 180: 51- 59.
Morgan, P. 2005. Carbon fibers and their composites. Taylor and Francis Group. Florida, USA.
ONU (Organización de las Naciones Unidas). Noticias ONU. Compromiso mundial para reducir los plásticos de un solo uso. [Consultado 19 agosto de 2021] 2019. Disponible en: https://news.un.org/es/story/2019/03/1452961
Prachayawarakorn, J., Sangnitidej, P. y Boonpasith, P. 2010. Properties of thermoplastic rice starch composites reinforced by cotton fiber or low-density polyethylene. Carbohydrate polymers. 81: 425–433.
Qin, M., Chen, C., Song, B., Shen, M., Cao, W., Yang, H., Zeng, G. y Gong, J. 2021. A review of biodegradable plastics to biodegradable microplastics: Another ecological threat to soil environments? Journal of Cleaner Production. 312 art. 127816.
Saba, N., Pariadah, M.T. y Jawaid, M. 2015. Mechanical properties of kenaf fibre reinforced polymer composite: A review. Construction and building materials. 76: 87–96.
SIAP (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera). Anuario Estadístico de la Producción Agrícola. Producción nacional de caña de azúcar. [Consultado 16 agosto 2021] 2020. Disponible en: https://nube.siap.gob.mx/cierreagricola/
Silva, C. G., Campini, P.A.L., Rocha, D.B. y Rosa, D.S. 2019. The influence of treated eucalyptus microfibers on the properties of PLA biocomposites. Composites science and technology. 179: 54-62.
Tamayo, E., Sarasty, O. y Mosquera, E. 2017. Aprovechamiento de residuos ligno-celulósicos en la elaboración de empaques secundarios ecológicos. Rev. Ind. Data 20(2): 37-42.
Tumwesigye, K.S., O’Brien, E., Oliveira, J.C., Crean, A. y Sousa-Gallagher, M.J. 2020. Engineered food supplement excipients from bitter cassava for minimisation of cassava processing waste in environment. Future Foods. 1-2 art. 100003.
Ubaque, C.A. y Fernando, I. 2018. Elaboración de bioempaques a partir de almidones nativos y aceites esenciales prolongando vida útil en fresas. Rev. Colombiana de investigaciones agroindustriales 5(1): 71-86.
Wang, P., Chen, F., Zhang, H., Meng, W., Sun, Y. y Liu, C. 2017. Large-scale preparation of jute-fiber-reinforced starch-based composites with high mechanical strength and optimized biodegradability. Starch/Stärke. 69: 1-11.
Wilcox, C., Van Sebille, E. y Hardesty, B.D. 2015. Threat of plastic pollution to seabirds is global, pervasive, and increasing. Proceedings of the National Academy of Sciences of U.S.A. 112(38): 11899-11904.
Xie, Q., Li, F., Li, J., Wang, L., Li, Y., Zhang, C., Xu, J. y Chen, S. 2018. A new biodegradable sisal fiber–starch packing composite with nest structure. Carbohydrate polymers. 189: 56-64.
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
La revista Biotecnia se encuentra bajo la licencia Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
_(2).jpg)
