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Effect of clays incorporation on properties of thermoplastic starch/clay composite bio-based polymer blends.
Pech-Cohuo, Soledad Cecilia; Dzul-Cervantes, Mario Adrián de Atocha; Pérez-Pacheco, Emilio; Rosado, Jorge André Canto; Chim-Chi, Yasser Alejandro; Ríos-Soberanis, Carlos Rolando; Cuevas-Carballo, Zujey Berenice; Uc-Cayetano, Erbin Guillermo; Can-Herrera, Luis Alfonso; Ortíz-Fernández, Alejandro; Collí-Pacheco, Juan Pablo; Mina-Hernández, José Herminsul; Pérez-Padilla, Yamile.
Afiliação
  • Pech-Cohuo SC; Universidad Politécnica de Yucatán, Tablaje Catastral 7193, Carretera, Mérida-Tetiz Km.4.5, C.P. 97357, Mérida, Yucatán, Mexico.
  • Dzul-Cervantes MAA; Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico Superior de Calkiní, Cuerpo Académico Bioprocesos, Av. Ah Canul SN por Carretera Federal, C.P. 24900, Calkiní, Campeche, Mexico. maadzul@itescam.edu.mx.
  • Pérez-Pacheco E; Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico Superior de Calkiní, Cuerpo Académico Bioprocesos, Av. Ah Canul SN por Carretera Federal, C.P. 24900, Calkiní, Campeche, Mexico. eperez@itescam.edu.mx.
  • Rosado JAC; Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico Superior de Calkiní, Cuerpo Académico Bioprocesos, Av. Ah Canul SN por Carretera Federal, C.P. 24900, Calkiní, Campeche, Mexico.
  • Chim-Chi YA; Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico Superior de Calkiní, Cuerpo Académico Bioprocesos, Av. Ah Canul SN por Carretera Federal, C.P. 24900, Calkiní, Campeche, Mexico.
  • Ríos-Soberanis CR; Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., Unidad de Materiales, Calle 43, No. 130 x 32 y 34, Colonia Chuburná de Hidalgo, C.P 97205, Mérida, Yucatán, Mexico.
  • Cuevas-Carballo ZB; División Académica Multidisciplinaria de Jalpa de Méndez, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Carretera Estatal Libre Villahermosa-Comalcalco Km. 27+000 s/n Ranchería Ribera Alta, C.P. 86205, Jalpa de Méndez, Tabasco, Mexico.
  • Uc-Cayetano EG; Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte Kilómetro, 33.5, Tablaje Catastral 13615, Chuburná de Hidalgo Inn, 97302, Mérida, Yucatán, Mexico.
  • Can-Herrera LA; Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico Superior de Calkiní, Cuerpo Académico Bioprocesos, Av. Ah Canul SN por Carretera Federal, C.P. 24900, Calkiní, Campeche, Mexico.
  • Ortíz-Fernández A; Tecnológico Nacional de México, Campus Instituto Tecnológico Superior de Calkiní, Cuerpo Académico Bioprocesos, Av. Ah Canul SN por Carretera Federal, C.P. 24900, Calkiní, Campeche, Mexico.
  • Collí-Pacheco JP; División Académica Multidisciplinaria de Jalpa de Méndez, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, Carretera Estatal Libre Villahermosa-Comalcalco Km. 27+000 s/n Ranchería Ribera Alta, C.P. 86205, Jalpa de Méndez, Tabasco, Mexico.
  • Mina-Hernández JH; Grupo de Materiales Compuestos, Universidad del Valle, Calle 13 No. 100-00, 76001, Cali, Colombia.
  • Pérez-Padilla Y; Facultad de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Yucatán, Periférico Norte Kilómetro, 33.5, Tablaje Catastral 13615, Chuburná de Hidalgo Inn, 97302, Mérida, Yucatán, Mexico.
Sci Rep ; 14(1): 19669, 2024 Aug 24.
Article em En | MEDLINE | ID: mdl-39181908
ABSTRACT
In this study, thermoplastic starch (TPS) biofilms were developed using starch isolated from the seeds of Melicoccus bijugatus (huaya) and reinforced with bentonite clays at concentrations of 1%, 3%, and 5% by weight. Novelty of this research lies in utilizing a non-conventional starch source and enhancing properties of TPS through clay reinforcement. FTIR analysis verified bentonite's nature of clays, while SEM analysis provided insights into morphology and agglomeration behavior. Key findings include a notable increase in biofilm thickness and elastic modulus with higher clay content. Specifically, tensile strength of biofilms improved from 2.5 MPa for pure TPS to 5.0 MPa with 5% clay reinforcement. The elastic modulus increased from 25 MPa (TPS) to 60 MPa (5% clay). Thermal stability also showed enhancement, with initial degradation temperature increasing from 110 °C for pure TPS to 130 °C for TPS with 5% clay. Water vapor permeability (WVP) tests demonstrated a decrease in WVP values from 4.11 × 10-10 g m-1 s-1 Pa-1 for pure TPS to 2.09 × 10-10 g m-1 s-1·Pa-1 for TPS with 5% clay, indicating a significant barrier effect due to clay dispersion. These results suggest that biofilms based on huaya starch and reinforced with bentonite clay have considerable potential for sustainable food packaging applications, offering enhanced mechanical and barrier properties.
Palavras-chave

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Idioma: En Revista: Sci Rep Ano de publicação: 2024 Tipo de documento: Article País de afiliação: México País de publicação: Reino Unido

Texto completo: 1 Coleções: 01-internacional Base de dados: MEDLINE Idioma: En Revista: Sci Rep Ano de publicação: 2024 Tipo de documento: Article País de afiliação: México País de publicação: Reino Unido