Efectos del tratamiento con plasma en la biodegradación de fibras naturales y sintéticas

Resumen Este estudio investiga la aplicación del tratamiento con plasma como medio para mejorar la biodegradación y modificar las características estructurales de los compuestos fibrosos. El componente metodológico del estudio incluye la selección del objeto de investigación; producción de compuestos; tratamiento con plasma a baja temperatura y evaluación de la biodegradabilidad y la resistencia mecánica de las muestras. El refuerzo de fibras con celulosa lleva a una mejora significativa en la resistencia mecánica. Tal indicador como la resistencia mecánica aumenta de 18 a 21 MPa. El tratamiento de fibras naturales con plasma a baja temperatura condujo a un aumento en la resistencia mecánica de 18 a 25 MPa. El tratamiento de fibras reforzadas con plasma a baja temperatura actualmente resulta en un aumento aún mayor en la resistencia mecánica, incrementando de 18 a 29 MPa. La microscopía electrónica de las muestras revela algunas diferencias en microfibrillas de la pared celular entre muestras tratadas con plasma y no tratadas. Se encontró que las fibras no tratadas tenían astillas y vacíos. Mientras tanto, las fibras tratadas con plasma muestran cambios estructurales en ciertas regiones que se asemejan a la carbonización de la madera. A través de un análisis integral, esta investigación subraya el impacto sustancial del tratamiento con plasma en la cinética de degradación y características morfológicas de compuestos a base de celulosa. Los resultados revelan alteraciones distintas en la composición y comportamiento de las fibras tratadas con plasma, significando un cambio hacia una mejor biodegradabilidad. Las fibras naturales examinadas en este estudio contenían 28–30% de lignina, mientras que los compuestos mostraron un contenido de lignina más bajo de 21–23%. Estos hallazgos corroboran la inferencia de que el tratamiento con plasma induce cambios significativos en la estructura de la fibra, acelerando el proceso de biodegradación en 7 días.