Envases biodegradables hechos de materiales compuestos con fibras vegetales
El sector del envasado está sumamente interesado en los materiales derivados de recursos renovables, como las fibras naturales. Sin embargo, el uso de materiales biodegradables en envases para alimentación ha sido limitado debido a las deficientes propiedades de barrera y mecánicas que presentan los polímeros naturales. El proyecto FLHEA (Flax and hemp advanced fiber based composites) se dedicó a estudiar el uso del lino y el cáñamo como fuentes sostenibles de materiales con que elaborar envases más adecuados, con propiedades mejores, que solucionen las deficiencias mencionadas. Se seleccionaron las fibras de lino y cáñamo por su contenido elevado de celulosa y reducido de lignina, a fin de proporcionar una ruta de procesado más rápida para aislar las micro/nanofibras de celulosa. Para aislar la celulosa del cáñamo y el lino, se extrajeron las regiones fundamentales de celulosa cristalina mediante hidrólisis ácida. Así se aislaron fracciones nanocristalinas (nanofilamentos) de celulosa. En el transcurso del proyecto, los investigadores desarrollaron métodos para facilitar el manejo y la manipulación de las fibras de celulosa, a partir de las cuales se aislaron dichos nanofilamentos de celulosa. Las superficies de las nanopartículas se modificaron por medios químicos a fin de potenciar su compatibilidad con las matrices poliméricas hidrofóbicas y de prevenir su aglomeración durante el proceso de elaboración del material compuesto, de modo que se consiguiera una dispersión e interacción adecuadas con las matrices poliméricas. Después de optimizar los parámetros del proceso de preparación del composite a fin de garantizar la distribución deseada de la fase de refuerzo en la matriz polimérica, se prepararon láminas coextruidas a escala piloto. También se realizó una ampliación hasta la escala industrial y se obtuvieron —mediante termoformado— bandejas para aplicaciones de envasado de alimentos. Los científicos observaron que el lino era la mejor fuente de fibra debido a su mayor contenido de celulosa. Los investigadores también lograron mejorar la celulosa extraída a partir del lino en más de un 20 % con respecto al cáñamo. Los resultados de FLHEA contribuirán al desarrollo y al uso de materiales biodegradables con vistas a la elaboración de envases. Además, el desarrollo de estos materiales a partir de plantas sostenibles podría mejorar la economía y reducir los costes medioambientales de los envases.
Palabras clave
Lino, cáñamo, materiales biodegradables, envasado de alimentos, FLHEA, celulosa
