Partículas de complejo zeína/quitosano para estabilizar látex de poliacrilato con alto rendimiento a prueba de agua:...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Química de Polímeros
• Envasado Sostenible

Sus antecedentes:

• Los envases de plástico no degradables causan contaminación, lo que impulsa la demanda de alternativas de papel.
• Los agentes impermeabilizantes convencionales plantean riesgos para la salud debido a los compuestos fluorados (PFOA/PFOS).
• Existe una necesidad urgente de soluciones impermeabilizantes de alto rendimiento y sin flúor.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un látex de poliacrilato de base biológica y sin flúor mediante polimerización por emulsión de Pickering.
• Crear un papel impermeable con propiedades mejoradas utilizando el látex desarrollado.
• Evaluar el rendimiento de impermeabilidad, mecánico y de biodegradabilidad del papel novedoso.

Principales métodos:

• Se preparó látex de poliacrilato sin flúor utilizando partículas complejas de zeína/quitosano como estabilizadores mediante polimerización por emulsión de Pickering.
• Se optimizó la formulación del látex investigando la dosis del estabilizador y las proporciones de monómeros (LMA/IBOMA).
• Se produjo papel impermeable mediante impregnación y se caracterizó su superficie, impermeabilidad, resistencia mecánica, biodegradabilidad y resistencia al envejecimiento.

Principales resultados:

• La formulación optimizada de látex (6% MCS, relación LMA:IBOMA de 6:4) produjo un tamaño de partícula pequeño y alta estabilidad.
• El papel impermeable resultante exhibió un ángulo de contacto con el agua de 138° y un valor Cobb60 de 16.1 g/m².
• Se observaron mejoras significativas en las propiedades mecánicas: aumento del índice de desgarro del 35%, aumento de la resistencia a la tracción del 150% y aumento de la elongación del 180%.
• El papel mantuvo la biodegradabilidad y mostró una mayor resistencia al envejecimiento en comparación con el papel base.

Conclusiones:

• El látex de poliacrilato de base biológica y sin flúor desarrollado es eficaz para crear papel impermeable de alto rendimiento.
• El novedoso papel impermeable demuestra una resistencia al agua, resistencia mecánica y biodegradabilidad superiores.
• Este material ecológico presenta una alternativa prometedora para aplicaciones de envasado de alimentos sostenibles.