Reciclado mecánico de poli(ácido láctico) y sus biocomposites

Abstract

El aumento en la demanda de polímeros derivados de recursos fósiles y sus dificultades en su descomposición han ocasionado problemas medioambientales debido a su acumulación. Los biopolímeros han emergido como alternativas para reemplazar los polímeros petroquímicos, pero si no se gestionan adecuadamente, también pueden causar contaminación. El biopolímero más común , el poli(ácido láctico) PLA, tiene un alto costo, lo que limita su uso. Una solución es combinarlo con fibras naturales de residuos agrícolas o industriales, como la fibra del plátano y la fibra de agave, para reducir los costos. Estos residuos se emplean para crear biocompuestos con el PLA. Evaluar la cantidad de veces que el PLA y sus biocompuestos pueden reciclarse es importante para la sostenibilidad y la economía circular. Los resultados de este estudio revelaron que el PLA con alto índice de fluidez (MFI) se ve más afectado por el reprocesamiento y el intemperismo que el PLA con bajo MFI (35 g/10 min), lo cual se refleja en la disminución de las propiedades mecánicas. La incorporación del extensor de cadena (Joncryl ADR) al PLA con alto MFI (10 g/10 min) logró mitigar los efectos del reprocesamiento y el intemperismo. Se elaboraron biocompuestos con concentraciones del 5, 15 y 30 % de fibras de agave (FA), y del 5 y 15 % de fibras de plátano (FP). Las propiedades mecánicas de los biocompuestos disminuyen a medida que aumenta la concentración de fibras. Los biocompuestos con FA presentaron mejores propiedades que aquellos con FP, además de resistir de manera más efectiva los ciclos de reprocesamiento. Se demostró que el PLA con bajo MFI es adecuado para ser reciclado incluso cuando está expuesto a los efectos de la intemperie. Sin embargo, el PLA con alto MFI requeriría la incorporación de un extensor de cadena si se expone a estos efectos. También se mostró la viabilidad de fabricar y reciclar biocompuestos de PLA/FA manteniendo propiedades mecánicas adecuadas. Con relación a los biocompuestos de PLA/FP, sería necesario investigar la inclusión de un compatibilizante para mejorar la adherencia entre la fibra y la matriz.