Caracterización de residuos agroindustriales de cascarilla de cacao en el desarrollo de biocomposites : evaluación de las propiedades mecánicas de biocomposites elaborados a partir de cascarilla de cacao y almidón de banano (musa paradisiaca).

Abstract

Este estudio se centró en la elaboración y caracterización de un biocomposite formulado a partir de una matriz de acetato de polivinilo (PVAc) y harina de plátano (Musa paradisiaca), junto con glicerol como plastificante y cascarilla de cacao como refuerzo. El proyecto tuvo como objetivo evaluar el efecto de cuatro condiciones de procesamiento sobre el comportamiento mecánico del material elaborado. Las variables estudiadas fueron el tamaño de partícula del refuerzo (1700 µm y 1000 µm), y la temperatura de prensado (100 ºC y 80 ºC). Las propiedades mecánicas para estudiar incluyeron el módulo de elasticidad, la resistencia a la tracción, elongación a la rotura y tenacidad. Los resultados mostraron que, al trabajar con temperaturas de prensado de 100 ºC y un tamaño de refuerzo de 1700 µm, tanto el módulo de elasticidad como la resistencia a la tracción alcanzaron valores superiores con respecto a las demás condiciones, lo que indica que el biocomposite adquiere un carácter más rígido. Por el contrario, cuando la temperatura de prensado fue de 80 ºC, y el tamaño de partícula es de 1000 µm el material presentó un comportamiento ligeramente más flexible. De forma general, el biocomposite mostró propiedades similares a un material rígido que puede ser biodegradado. Se sugiere que, en estudios posteriores, se trabaje con rangos de temperatura más amplios, así como con otros tamaños de partícula. Además, se recomienda realizar un pretratamiento a la cascarilla de cacao para mejorar la interacción entre matriz-refuerzo.This study focused on the development and characterization of a biocomposite formulated from a polyvinyl acetate (PVAc) and banana flour (Musa paradisiaca) matrix, along with glycerol as a plasticizer and cocoa husk as reinforcement. The objective of the project was to evaluate the effect of four processing conditions on the mechanical behavior of the developed material. The variables studied were the particle size of the reinforcement (1700 µm and 1000 µm) and the pressing temperature (100 ºC and 80 ºC). The mechanical properties analyzed included the modulus of elasticity, tensile strength, elongation at break, and toughness. The results showed that when working with a pressing temperature of 100 ºC and a reinforcement size of 1700 µm, both the modulus of elasticity and the tensile strength reached higher values compared to the other conditions, indicating that the biocomposite acquires a more rigid character. In contrast, when the pressing temperature was 80 ºC and the particle size was 1000 µm, the material exhibited a slightly more flexible behavior. In general, the biocomposite showed properties like a rigid material that can be biodegraded. It is suggested that future studies consider a wider range of temperatures, as well as other particle sizes. Additionally, it is recommended to apply a pretreatment to the cocoa husk to improve matrix–reinforcement interaction