Trabajo de grado - Maestría
Efecto del tratamiento alcalino y explosión de vapor alcalino sobre las propiedades de la fibra de Cumare y su interface con una matriz de PLA
Fecha
2012Registro en:
instname:Universidad de los Andes
reponame:Repositorio Institucional Séneca
Autor
Moreno Jaraba, Diana Isabel
Institución
Resumen
En los últimos años, las investigaciones en biocompuestos han mostrado una tendencia hacia el empleo de fibras naturales en matrices biodegradables debido a su bajo costo, sus propiedades y su alta afinidad ambiental. Sin embargo, la presencia de impurezas en la superficie de la fibra y la diferencia entre su naturaleza hidrofílica y la naturaleza hidrofóbica de la matriz, hacen que haya una incompatibilidad y por tanto, una baja adherencia interfacial entre éstas dos. Esta incompatibilidad no sólo afecta la adhesión entre la fibra y la matriz, sino que hace que las propiedades mecánicas del biocompuesto disminuyan, ya que evita una buena distribución de esfuerzos. A través de una modificación superficial de las fibras, ya sea química o física, se logra mejorar la adhesión entre la fibra y la matriz, mejorar la resistencia del biocompuesto y lograr una mejor integridad. En este proyecto, las fibras de Cumare (nativas de Colombia) fueron expuestas a dos tratamientos: un tratamiento químico con hidróxido de sodio bajo cinco concentraciones diferentes (0, 5, 10, 15, 20% (w/w)) por 30 minutos, y un tratamiento físico químico conocido como Explosión de vapor a dos presiones: 0.7 MPa y 1 MPa por 3 minutos de retención con pre tratamiento alcalino a 0,5% (w/w) NaOH. El efecto de los dos tratamientos sobre la fibra de Cumare fueron caracterizados a través de FTIR, SEM, DRX, pruebas de tensión y pruebas de densidades, al igual que se evaluó el efecto de los tratamientos sobre la interface de la fibra matriz a través de la prueba de Extracción (Pullout). Como resultado, los tratamientos no sólo modificaron la superficie de la fibra (observada a través del SEM), disminuyeron el contenido no celulósico (haciendo la fibra más libre de impurezas analizado a través del FTIR) de la fibra, sino que modificaron la estructura de la celulosa.