Producción sostenible y caracterización fisicoquímica - estructural del bioplástico a partir de fibra residual de bagazo de caña de azúcar y celulosa de cáscara de mazorca de cacao

Abstract

Debido a la creciente preocupación ambiental causada por los desechos plásticos, esta investigación se centró en el desarrollo de un bioplástico biodegradable hecho a partir de fibra de bagazo de caña de azúcar y celulosa extraída de las cáscaras de mazorca de cacao. El objetivo del estudio fue evaluar cómo las diferentes proporciones de celulosa: fibra afectan las propiedades físicas, mecánicas, ópticas y de biodegradabilidad del bioplástico. Se produjeron cinco películas mediante un método de fundición utilizando almidón de cáscara de papa como matriz y diferentes proporciones de celulosa: fibra (2.4:0.0; 1.8:0.6; 1.2:1.2; 0.6:1.8; y 0.0:2.4). Los resultados mostraron que un mayor contenido de fibra mejoró la absorción de humedad, redujo la solubilidad en agua y la transparencia, intensificó el color y aumentó la resistencia a la tracción y la rigidez. En contraste, un mayor contenido de celulosa resultó en mayor claridad óptica, menor rigidez y una microestructura heterogénea, como se confirmó mediante los análisis de FTIR y SEM. Todas las muestras de bioplástico se biodegradaron completamente en humus después de 43 días; sin embargo, en compost y suelo franco, las tasas de degradación fueron más lentas y estuvieron fuertemente influenciadas por la interacción entre la matriz polimérica y la actividad microbiana del suelo. Los bioplásticos elaborados con celulosa y fibra exhiben buenas propiedades fisicoquímicas y una tasa considerable de biodegradabilidad en el ambiente. Estas características los hacen adecuados para su uso en empaques biodegradables para productos alimenticios secos o semisecos, artículos cosméticos y utensilios desechables y ecológicos.