Thermo-mechanical performance of a poly-lactic acid (pla) composite reinforced with rice husk cellulose
Sin autorización de uso
- Autores:
-
Torres Giraldo, Diego Alejandro
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- eng
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/50619
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/50619
- Palabra clave:
- Cáscara de arroz
Biomasa como combustible
Acido poliacrílico
Celulosa
Ingeniería
- Rights
- openAccess
- License
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Marañón León, Edgar Alejandro Ortiz Herrera, Pablo Sánchez Echeverri, Luz Adriana |
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En este estudio se utilizó la RH del área central de Colombia y se caracterizó física y químicamente. Se produjeron dos muestras de RHC (RHC1.0 y RHC2.0) mediante tres tratamientos químicos estándar con una cantidad reducida de solución por gramo de RH. La RH y las RHC se caracterizaron mediante análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja (FTIR), difracción de rayos X (XDR) y estudios morfológicos (SEM). Para realizar la evaluación ambiental se utilizó una Análisis de Ciclo de Vida (ACV). La unidad funcional se identificó como 1 kg de RHC. El alcance del estudio se estableció para comenzar con la extracción y procesamiento de materias primas para el proceso de extracción de RHC. La RH mostró una baja densidad y contenido de humedad, así como un alto contenido de celulosa. El TGA indicó un aumento en la estabilidad térmica. El análisis SEM mostró una mejora en la relación de aspecto. El análisis XDR reveló un aumento en la cristalinidad y el FTIR mostró la eliminación progresiva de componentes no celulósicos. Todas esas mejoras llevaron a los compuestos RHC/PLA a tener un rendimiento mecánico mejor que los compuestos RH/PLA. Este estudio indica que la RH solo se puede utilizar como relleno en compuestos basados en PLA. Por el contrario, los compuestos RHC/PLA podrían usarse en industrias de polímeros biodegradables que no necesitan material de alto rendimiento o requisitos de alta resistencia al impacto. Además, la RH se puede utilizar como materia prima sostenible.The objective of this work was to characterize the thermos-mechanical properties of PLA-based composites reinforced with rice husk (RH) and rice husk cellulose (RHC) at different fiber weight ratios and to perform a technical and environmental assessment, based on the Life Cycle Assessment methodology, on the production of rice husk cellulose (RHC) at a lab scale for later use in PLA-based composites. The RH from the central area of Colombia was used in this study and was physically and chemically characterize to compare with the RH from other regions. Two RHC samples (RHC1.0 and RHC2.0) were produced through three standard chemical treatments with a reduced amount of solution per gram of RH. The RH and the RHCs were characterized through thermogravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XDR), and morphological studies (SEM). In order to perform the environmental assessment, a Life Cycle Assessment (LCA) was employed. The functional unit was identified as 1 kg of RHC. The scope of the study was established to begin with the extraction and processing of raw materials to the RHC extraction process. The RH showed a low density and moisture content, as well as a higher cellulose content. The TGA indicated an increase in thermal stability. The SEM analysis showed an improvement in the aspect ratio. The XDR analysis revealed an increase in the crystallinity, and the FTIR showed the progressive removal of non-cellulosic components. All those improvements led the RHC/PLA composites to perform mechanical performance than the RH/PLA composites better. This study indicates that the RH can only be used as a filler in PLA-based composites. In contrast, RHC/PLA composites could be used in biodegradable polymer industries that do not need high-performance material or high impact resistance requirements. Also, the RH can be used as a sustainable raw material, and some hotspots were identified in the extraction process phase.Magíster en Ingeniería QuímicaMaestría72 páginasapplication/pdfengUniversidad de los AndesMaestría en Ingeniería QuímicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Química y de AlimentosThermo-mechanical performance of a poly-lactic acid (pla) composite reinforced with rice husk celluloseTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMCáscara de arrozBiomasa como combustibleAcido poliacrílicoCelulosaIngeniería1010229159Publication3b895bc4-0520-4c8e-96f9-62bc1266a524virtual::2999-1c6396cdd-e604-439a-af7f-50579443d3b3virtual::3000-13b895bc4-0520-4c8e-96f9-62bc1266a524virtual::2999-1c6396cdd-e604-439a-af7f-50579443d3b3virtual::3000-1THUMBNAIL24023.pdf.jpg24023.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10654https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/33d356c4-bae8-4383-a3a4-4c9de6e23947/download1b8ea1d305959c3ce90e23516071673aMD55ORIGINAL24023.pdfapplication/pdf2899550https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/5175d4d7-27f9-4b22-8825-7f6f12993f5c/download0a6015c296b40dd4a575ac9707dfc8feMD51TEXT24023.pdf.txt24023.pdf.txtExtracted texttext/plain166559https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/75466b23-d9c9-4c6e-88c3-05f33fd58c4a/download5948994aec3fa436c12d02869fe3ab39MD541992/50619oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/506192024-03-13 12:19:56.457http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/restrictedhttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |