Biopulpeo por vía enzimática de fibras de fique para el desarrollo de matrices moldeadas con harina de yuca.

Abstract

En los últimos años se ha incrementado el desarrollo de nuevos materiales para la elaboración de empaques amigables con el ambiente. Es por eso que con este trabajo se buscó evaluar la incidencia en las propiedades de esfuerzo máximo en tensión y esfuerzo máximo en flexión del material resultante, al incluir fibra de fique sometida al proceso de biopulpeo enzimático, en el desarrollo de matrices semirrígidas con harina de yuca, moldeadas por compresión. Inicialmente se evaluó el tamaño de fibra de fique por microscopía óptica de alta resolución (MOAR) y se dejó para su posterior uso la que presentó mayor relación de aspecto es decir 65.86. Esta fibra se sometió a biopulpeo enzimático, proceso en el que se hicieron ensayos variando la temperatura 20 y 40°C, tiempo de biopulpeo 12 y 36 horas y concentración de enzima 1 y 3 %, que mediante el análisis gráfico permitió ver que el ensayo que presentó óptimos resultados fue el que trabajó con una temperatura de 20°C, 12 horas de biopulpeo y 1% de enzima sobre el total de la fibra, retirándose el 35.3% de lignina medido por el método de lignina insoluble en ácido, y con una disminución en el índice Kappa de 9,23%. La fibra sometida al proceso de biopulpeo enzimático y con estas condiciones de trabajo se incorporó en las diferentes mezclas con harina de yuca y glicerol para la elaboración de las matrices moldeadas. Se realizó un diseño experimental para esta etapa, manejándose tres factores y dos niveles: porcentaje de inclusión de fibra (10 y 15%), porcentaje de plastificante (10 y 15%) y tiempo de moldeo por compresión (3 y 4 minutos). Los resultados obtenidos se analizaron mediante el software SPSS V17 indicando que el tratamiento que sobresalió para el esfuerzo máximo en tensión fue el que trabajo con 10% de inclusión de fibra sometida al proceso de biopulpeo enzimático, 15% de plastificante en la mezcla y con un tiempo de proceso de 4 minutos, obteniéndose un valor de 2,7710 MPa y para el esfuerzo máximo en flexión las condiciones más adecuadas fueron una inclusión de fibra sometida al proceso de biopulpeo enzimático del 10%, una inclusión de plastificante en la mezcla del 15% y con un tiempo de moldeo de 3 minutos, reportando un valor de 5,5051 MPa. Adicionalmente, a los tratamientos que presentaron mejor comportamiento en las variables analizadas se les realizaron pruebas complementarias, como pruebas térmicas (DSC), para ver la incidencia de la inclusión de fibra sometida al proceso de biopulpeo enzimático sobre las propiedades de la matriz para temperatura de transición vítrea y temperatura de fusión, y una prueba de colorimetría para ver la incidencia de la inclusión de esta fibra en las propiedades colorimétricas del material resultante.