Análisis del flujo de un biopolímero soluble en agua durante el procesamiento por moldeo y análisis de las propiedades de las películas resultantes

En la presente investigación se estudió la producción de películas poliméricas de dextrano mediante el proceso de tape casting. Se evaluó el comportamiento reológico de soluciones de dextrano en agua y el efecto de la incorporación de sorbitol y carragenina en la solución. Los ensayos de reología dinámica dieron como resultado que las soluciones acuosas de dextrano presentaron comportamiento viscoelástico, el cual se acentuaba a concentraciones superiores al 20% de biopolímero. Se encontró que la adición de sorbitol incrementaba los módulos de almacenamiento y de pérdida, con respecto a las soluciones sin plastificante, mas sin embargo, no cambiaba la tendencia reológica de las soluciones. Los ensayos de reología en estado estable mostraron comportamiento pseudoplástico para todas las soluciones con concentraciones arriba del 5% de biopolímero. La viscosidad a corte cero para una solución dextrano – agua al 20% fue de 27 Pa.s, en tanto la solución acuosa 20% dextrano – 20% sorbitol presentó un valor de viscosidad corte cero de 129 Pa.s. Las soluciones de dextrano disminuyeron aproximadamente un 20% el valor de la viscosidad con un cambio de temperatura de 5 a 35 °C, a una velocidad de corte de 1 s-1. Se diseñó un equipo de tape casting para el procesamiento de soluciones acuosas de dextrano. Las películas que presentaron menos variaciones en el espesor final fueron procesadas con un espesor húmedo de 0.5 mm, velocidad de la banda de arrastre de 10 mm/s, obteniendo una desviación estándar en el espesor de 0.03 mm. Las películas de dextrano presentaron un esfuerzo tensil máximo de 22.8 MPa, en tanto la película con adición de sorbitol disminuye el esfuerzo tensil máximo aumentando el porcentaje de elongación hasta el 107.5%. La permeabilidad al vapor de agua de las películas de dextrano procesadas por tape casting fue en promedio de 8x10-7 g/h.m.Pa. La adición de sorbitol incrementó el valor de permeabilidad a 1x10-6 g/h.m.Pa, en cambio la adición de carragenina, disminuyó la permeabilidad hasta 6x10-7 g/h.m.Pa. Las imágenes microscopia electrónica de barrido para las películas secas permitieron ver la homogeneidad de la estructura del biopolímero, y la microscopía óptica ayudó a establecer la porosidad en la superficie de las películas, explicando el proceso de salida del agua desde las mismas. El dextrano fue caracterizado por difracción de rayos - X, calorimetría de barrido diferencial, y microscopía óptica con polarizadores cruzados. El tape casting permite obtener películas homogéneas en 27 minutos por metro de película secando con una corriente de aire de 1 m/s y 50 °C

• Autores: Vogelsang Suárez, David Felipe
• Fecha de publicación: 2013
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/20476
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/20476; http://bdigital.unal.edu.co/11096/
• Palabra clave: 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Biopolimeros; Dextrano; Procesamiento de polimeros; Reologia; Tape Casting; Peliculas delgadas; Biopolymers; Dextran; Polymers processing; Rheology; Tape casting; Thin films
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional