En el presente estudio, se procesaron mezclas de poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) y ácido poliláctico plastificado (PLA) mediante extrusión por fusión con diferentes proporciones en peso (hasta un 20 % en peso de PHBV). Se obtuvieron bionanocompuestos a través de la incorporación de una montmorillonita organomodificada (C30B) al 3 % en peso. Se evaluaron las principales características del procesamiento y la caracterización físico-química de las películas y muestras inyectadas, y se investigó la influencia de los componentes en las propiedades químicas, térmicas y mecánicas de los bionanocompuestos. Los resultados indicaron que los bionanocompuestos PLA/PHBV/C30B plastificados presentan propiedades mecánicas óptimas para aplicaciones sanitarias. Además, el PLA/PHBV plastificado podría dar lugar a biomateriales finamente ajustados capaces de formar nanofibras electrohiladas.