Evaluación de propiedades mecánicas de biopelículas elaboradas por el método de casting a partir de almidón de plátano (AP), glicerol y nanofibras de celulosa (NFC), usando la metodología de superficie de respuesta (MSR).

Abstract

"Hoy en día, las nanopartículas constituyen uno de los agentes de refuerzo más importantes en la incorporación de matrices poliméricas o nanocompositos, debido a que confieren mejores propiedades mecánicas. En este trabajo se evaluó el comportamiento mecánico de las películas elaboradas por el método de casting a partir de almidón de plátano (3, 4 y 5 g), glicerol (20, 25 y 30% v/p) y nanofibras de celulosa (0.1, 0.3 y 0.5% p/p), usando la metodología de superficie de respuesta (MSR) para optimizar las variables de formulación (15). Como variable de respuesta se analizó la fuerza máxima a la fractura (FMF) de las películas elaboradas. La interacción entre el glicerol y almidón disminuye la resistencia a la tensión a medida que la concentración de glicerol aumenta (20 al 30%), debido principalmente a una mayor movilidad de las moléculas o cadenas del polisacárido, aumentando con ello el efecto plastificante. El valor más alto de FMF fue de 9.0 MPa para la formulación No.1, con 4 g de AP, 30% de glicerol y 0.5 % de NFC, esto sugiere que a medida que aumenta la concentración de NFC (0.1 a 0.5%) en la película, esta se torna más resistente. El modelo de regresión de superficie de respuesta ajustada a los datos experimentales de FMF, presentó un buen ajuste con un coeficiente de determinación de 94% y un coeficiente correlación del 84.5%. El modelo matemático generado podría ser útil para predecir el comportamiento de las propiedades mecánicas en biopelículas antes del proceso de elaboración."