Desarrollo y caracterización de un material compuesto con fibra de cacao para la producción de filamento para impresión 3D

El desarrollo de materiales compuestos ha surgido como una solución ante la problemática de contaminación ambiental, ya que se aprovecha la biomasa que usualmente no tiene ningún uso en una propuesta de valor agregado. En este estudio se evaluaron cuatro nuevos filamentos en base a cascarilla de caco (5%) y PLA, y se compararon mediante la caracterización física, mecánica y térmica de estos. Las fibras utilizadas en los nuevos filamentos evaluados fueron: Cascarilla sin tratar, cascarilla con funcionalización ácida, cascarilla con tratamiento alcalino y cascarilla con adición de hidroxiapatita. Los materiales fueron comparados luego de su extrusión mediante análisis termogravimétrico (TGA), calorimetría de barrido (DSC), mediciones de contenido de humedad y capacidad de absorción de agua, y ensayos de compresión para conocer las propiedades mecánicas de los materiales. Con respecto a las propiedades físicas, se obtuvo que la inclusión de la fibra y los distintos tratamientos generan un aumento sobre el contenido de humedad del material y la capacidad de absorción del agua en distintas medidas. Con respecto a las propiedades térmicas, debido al bajo contenido de cascarilla en el material se tiene que los filamentos siguen el comportamiento de degradación de un material polimérico, y se disminuye levemente esta temperatura de degradación. Además, la inclusión de la fibra hace que las propiedades mecánicas del material mejoren, al menos para el esfuerzo máximo a compresión. En conclusión, la inclusión de la fibra en el material incrementa la resistencia a la compresión, sin tener disminuciones importantes en la temperatura de degradación, ni sobre las propiedades físicas del material.

• Autores: Vergel Berrio, Jorge Leonard
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad de los Andes
• Repositorio: Séneca: repositorio Uniandes
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/54342
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/1992/54342
• Palabra clave: Filamento 3D; Funcionalización ácida; Tratamiento alcalino; Hidroxiapatita; Fibra; Cascarilla; Cacao; Caracterización térmica; Caracterización física; Caracterización mecánica; Ingeniería
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• License: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional