Elaboración y caracterización de una película biodegradable proveniente del mucílago de nopal, almidón de papa, glicerol y ácido acético para la sustitución de plásticos convencionales.
Date
2025-02-13
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Publisher
Fundación Universidad de América
Abstract
Este estudio presenta el desarrollo de una biopelícula biodegradable a partir de mucílago de nopal, almidón de papa, glicerina y ácido acético, como alternativa sostenible al plástico convencional. El mucílago de nopal, reconocido por sus propiedades gelificantes y su abundancia en la región semiárida de Espinal, Tolima, fue extraído mediante precipitación con etanol, un método que optimiza tanto la pureza como el rendimiento del material. Se evaluaron diferentes formulaciones, seleccionando una mezcla de 1,5 g de mucílago en polvo, 3 g de almidón de papa, 1,57 g de ácido acético y 1,89 g de glicerina como la más eficiente. Los ensayos mecánicos revelaron que la biopelícula presenta una resistencia a la tracción considerablemente superior al polietileno de baja densidad (LDPE), con una tensión máxima entre 70 y 150 N/mm2, en comparación con los 10-30 N/mm2 del LDPE. Sin embargo, la biopelícula muestra una menor capacidad de deformación, con un desplazamiento máximo de 4-9 mm frente a los más de 10 mm del LDPE, y un módulo elástico de 0,2-0,6 N/mm2 en comparación con los 200-300 N/mm2 del LDPE. Estos resultados indican que la biopelícula es más adecuada para aplicaciones que priorizan la resistencia a cargas elevadas sobre la flexibilidad.
Description
This study presents the development of a biodegradable biofilm from cactus mucilage, potato starch, glycerin and acetic acid, as a sustainable alternative to conventional plastic. Cactus mucilage, known for its gelling properties and its abundance in the semi-arid region of Espinal, Tolima, was extracted by ethanol precipitation, a method that optimizes both the purity and performance of the material. Different formulations were evaluated, selecting a mixture of 1.5 g of mucilage powder, 3 g of potato starch, 1.57 g of acetic acid and 1.89 g of glycerin as the most efficient. Mechanical tests revealed that the biofilm has a tensile strength considerably higher than low-density polyethylene (LDPE), with a maximum stress between 70 and 150 N/mm2, compared to 10-30 N/mm2 for LDPE. However, biofilm shows a lower deformation capacity, with a maximum displacement of 4-9 mm compared to more than 10 mm for LDPE, and an elastic modulus of 0.2-0.6 N/mm2 compared to 200-300 N/mm2 for LDPE. These results indicate that biofilm is better suited for applications that prioritize resistance to high loads over flexibility.
Keywords
Almidón de papa, Película biodegradable, Plásticos convencionales, Potato starch, Biodegradable film, Conventional plastics, Tesis y disertaciones académicas
Citation
APA 7th - García Salcedo, I. N. (2025) Elaboración y caracterización de una película biodegradable proveniente del mucílago de nopal, almidón de papa, glicerol y ácido acético para la sustitución de plásticos convencionales. [Trabajo de grado, Fundación Universidad de América] Repositorio Institucional Lumieres. https://hdl.handle.net/20.500.11839/9823