Producción de plástico biodegradable a base de almidón de yuca mediante un proceso termomecánico

El presente trabajo pretende elaborar un polímero termoplástico a base de almidón (TPS) extraído de una variedad de yuca, mediante un procesamiento termomecánico en un mezclador interno de polímeros. Se examinaron preliminarmente tres formulaciones para establecer una formulación base y se escogió e...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores principales:	Jiménez Villalta, Guillermo Alfonso, Miranda Morales, Barbara, Moya Alvarado, Guillermo
Formato:	Online
Idioma:	spa
Publicado:	Universidad de Costa Rica 2024
Acceso en línea:	https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/59540

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spelling	INGE595402024-07-18T21:32:34Z Biodegradable plastic production based on cassava starch through a thermomechanical process Producción de plástico biodegradable a base de almidón de yuca mediante un proceso termomecánico Jiménez Villalta, Guillermo Alfonso Miranda Morales, Barbara Moya Alvarado, Guillermo Almidón biodegradable plástico procesamiento termomecánico yuca Biodegradable cassava plastic starch thermomechanical processing The present research aims to formulate a thermoplastic polymer based on starch (TPS) extracted from a cassava variety, through a thermomechanical processing in an internal mixer. Three formulations, guided by preliminary tests, were analyzed to choose a base formulation. Polyvinyl alcohol (PVOH) was chosen to reinforce TPS. Likewise, a statistical study of the processing conditions was carried out, from which the temperature was optimized at 110 °C, the rotor speed at 75 rpm (1,25 Hz), and the processing time at 6 min. Finally, through adjustment of the relative percentages of the components, a material with a tensile stress of 15,4 ± 0,9 MPa and a strain deformation of 44 ± 11 % was achieved. An aging test showed that properties of the TPS materials reached stabilization after 15 days of their formation. In the same way, a biodegradability test showed a reduction in the plastic mass of 98,5 ± 0,3 % after 22 days of being buried. Under controlled conditions, the material exhibits adequate mechanical properties for use in everyday applications; however, it is necessary to address its sensitivity to ambient humidity, as this significantly influences these mechanical properties. El presente trabajo pretende elaborar un polímero termoplástico a base de almidón (TPS) extraído de una variedad de yuca, mediante un procesamiento termomecánico en un mezclador interno de polímeros. Se examinaron preliminarmente tres formulaciones para establecer una formulación base y se escogió el alcohol polivinílico (PVOH) para reforzar el TPS. Asimismo, se realizó un estudio estadístico de las condiciones de procesamiento, las cuales se establecieron en una temperatura de 110 °C, una velocidad de 75 rpm (1,25 Hz) y un tiempo de mezcla de 6 min. Finalmente, mediante un ajuste de los porcentajes relativos de los componentes, se llegó a obtener un material con una resistencia en tensión de 15,4 ± 0,9 MPa y una elongación de 44 ± 11 %. Por medio de una prueba de envejecimiento, se observó que las propiedades del TPS se estabilizaron a los 15 días de su elaboración. Además, a través de un estudio de la biodegradabilidad, se observó una reducción en la masa del plástico del 98,5 ± 0,3 %, luego de 22 días de enterrado. Bajo condiciones controladas, el material presenta propiedades mecánicas adecuadas para ser usado en aplicaciones cotidianas; sin embargo, es necesario subsanar su sensibilidad a la humedad ambiental, ya que esta influye de manera importante en dichas propiedades mecánicas. Universidad de Costa Rica 2024-08-30 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article Artículo application/pdf application/epub+zip text/html https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/59540 10.15517/ri.v35i1.59540 Ingeniería; Vol. 35 No. 1 (2025): January - June 2025 (open issue); 1-10 Ingeniería; Vol. 35 Núm. 1 (2025): Enero - Junio 2025 (volumen en construcción); 1-10 Ingeniería; Vol. 35 N.º 1 (2025): Enero - Junio 2025 (volumen en construcción); 1-10 2215-2652 1409-2441 spa https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/59540/61195 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/59540/61197 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/59540/61196 Derechos de autor 2024 Guillermo Alfonso Jiménez Villalta, Barbara Miranda Morales, Guillermo Moya Alvarado https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0
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Producción de plástico biodegradable a base de almidón de yuca mediante un proceso termomecánico

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