Caracterización y comparación de las propiedades mecánicas del ácido poliláctico puro y con modificaciones de celulosa y lignina para impresiones 3D

Los plásticos derivados del petróleo son el principal factor contaminante presente hoy día en el medio ambiente y generar estudios sobre nuevos materiales que sean biodegradables son soluciones para este tipo de problemas. La gran mayoría de ellos son componentes extraídos de plantas y materias prim...

Full description

Autores:
Rodríguez Arenas, Leidy Viviana
Gallo Martínez, Óscar David
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/9794
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9794
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Palabra clave:
Plástico
Biodegradable
Lignina
Celulosa
Ácido Poliláctico
Plastics
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Cellulose
Polylactic Acid
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description Los plásticos derivados del petróleo son el principal factor contaminante presente hoy día en el medio ambiente y generar estudios sobre nuevos materiales que sean biodegradables son soluciones para este tipo de problemas. La gran mayoría de ellos son componentes extraídos de plantas y materias primas naturales; Dentro de los más comunes se encuentran: la celulosa, la lignina y el ácido Poliláctico (PLA), cuyos elementos ofrecen biodegradabilidad, buenas propiedades mecánicas como resistencia a la tracción y rigidez, también biocompatibilidad y su facilidad de obtención. Se buscará combinar sus matrices estructurales para que sus propiedades mecánicas mejoren con la finalidad de poder implementar este tipo de materiales en la impresión 3D mediante el modelado por deposición fundida (MDF), esta técnica de fabricación usa programas CAD/CAM. En el desarrollo de este proyecto de investigación se realizaron cuerpos de prueba por moldeo abierto, los cuales contenían concentraciones de PLA en mayor proporción con combinaciones de lignina y celulosa de 1, 3 y 5% basado en el peso total de la mezcla, luego se realizaron pruebas de tracción de acuerdo con la norma ASTM D638-14 (Método de prueba estándar para las propiedades de tracción de los plásticos) para determinar propiedades mecánicas. De los resultados obtenidos se concluyó que el PLA con modificaciones de celulosa 1% es recomendado en aplicaciones similares al PLA, que requiera altas deformaciones, por otra parte, se determinó que, a mayor concentración de lignina y celulosa menor será el esfuerzo ultimo y de igual manera el módulo de Young se verá afectado.
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La gran mayoría de ellos son componentes extraídos de plantas y materias primas naturales; Dentro de los más comunes se encuentran: la celulosa, la lignina y el ácido Poliláctico (PLA), cuyos elementos ofrecen biodegradabilidad, buenas propiedades mecánicas como resistencia a la tracción y rigidez, también biocompatibilidad y su facilidad de obtención. Se buscará combinar sus matrices estructurales para que sus propiedades mecánicas mejoren con la finalidad de poder implementar este tipo de materiales en la impresión 3D mediante el modelado por deposición fundida (MDF), esta técnica de fabricación usa programas CAD/CAM. 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Do studies about new biodegradable materials are solutions for this kind the problems, the most of these are components extracted from plants and natural raw materials; the most popular is cellulose, lignin and the polylactic acid (PLA), all them give degradability, good mechanical properties like tensile strength and stiffness, also biocompatibility and easy to obtain. It will be looked for combine their structural matrices makes these materials increase the mechanical properties and then can implement this kind materials in 3D printing through Fused Deposition Modeling (FDM), this manufacturing technique uses CAD/CAM programs. In the development of this investigation project were made test bodies by open molding, this contained concentrations of PLA in greater proportion with combinations of lignin and cellulose 1,3 and 5% in total mix weigh, after that were made traction tests according to standard ASTM D638-14 (Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics) to determine mechanical properties. From results obtained it was concluded that PLA with cellulose modifications of 1% is recommended in applications similar to PLA with high deformations. On the other hand, it was determined that to higher lignin and cellulose concentration less will be their last effort and of same away Young’s modulus will be affected.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicomecánicasIngeniería MecánicaEscuela de Ingeniería MecánicaPlásticoBiodegradableLigninaCelulosaÁcido PolilácticoPlasticsBiodegradableLigninCellulosePolylactic AcidCaracterización y comparación de las propiedades mecánicas del ácido poliláctico puro y con modificaciones de celulosa y lignina para impresiones 3DCharacterization and Comparison of Mechanical Properties of Polylactic Acid and Modifications of Cellulose and Lignin for3D PrintsTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTEXTDocumento.pdf.txtDocumento.pdf.txtExtracted texttext/plain64366https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/ac5b3176-50b1-4f70-a689-d8bb579cfb3f/downloaddd13c69fdb9be753d19b3821981e530dMD57Carta de autorización.pdf.txtCarta de autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain6210https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/f9e0ff94-d55d-4bf7-b6ec-eabc3ef41eb3/download9797bbad4add7fa9032f3305cbbb5d66MD59Nota de proyecto.pdf.txtNota de proyecto.pdf.txtExtracted texttext/plain140https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/77dc7004-ac8e-4879-8e96-57d34ed12e23/download854b8c739e22ab6386d1bd40d140f5e6MD511THUMBNAILDocumento.pdf.jpgDocumento.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2882https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/e2709ca9-48b4-4a19-89da-69dab9055e0f/downloadfbfbe2d8405f6136e7f10d3d32be031aMD58Carta de autorización.pdf.jpgCarta de autorización.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5880https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/3a1f0305-1dd5-4107-b580-8c13e67bc2a8/download43cc353a692abb656a0f711929cc6eddMD510Nota de proyecto.pdf.jpgNota de proyecto.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4562https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/54fd0bea-18c7-4ea2-944e-1e44b37def79/downloade5f54d6ef4de9b16df80abdc34e679a5MD512LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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