Técnicas de Análisis Termomecánico de Desechos Orgánicos Silvoagroindustriales para Producir Artículos en Base a Materiales Compuestos Mezclados con o sin Plástico Mediante Moldeo por Inyección

Objetivo general

Caracterizar el comportamiento viscoelástico de determinados lignocelulósicos generados por el sector silvoagropecuario en Chile mediante técnicas térmicas para ser utuilizada en el diseno de procesos de transformación mediante moldeo por inyección, extrusión o prensado en plano.

Objetivos específicos

Determinar las temperaturas de ablandamiento de los residuos como cascarilla de arroz, podas de vinas, desechos de la industria azucarera y frutícola, entre otros.Adaptar la información obtenida para aplicarlas mediante técnicas de moldeo por inyección.Optimizar estas condiciones de proceso para producir probetas de materiales compuestos.Determinar las propiedades físicas del material resultante y certificarlas por organismos competentes.Comercializar los productos según las propiedades físicas más adecuadas para su uso.

Descripción

Tanto el sector agrícola como el forestal continuamente producen residuos de sus actividades en terreno y en la industria, como restos de poda, raleo y residuossilvoagroindustriales. Debido al crecimiento de la economía y de la población, estos materiales son generados en forma creciente. Sin embargo, las alternativas de utilización consideran su uso principalmente como fuente de energía mediante combustión, pero con su consecuente liberación de carbono a la atmósfera. También pueden ser transformados a compost o algún complemento nutricional, pero aún a pequena escala. Una alternativa de creciente interés lo constituye la utilización como materia prima para confeccionar materiales compuestos para fabricar diversos artículos.Estos se pueden obtener a partir de mezclas de lignocelulósicos de cualquier geometría de partículas, con o sin aditivos orgánicos e inorgánicos mediante moldeo por inyección.Esta tecnología es reciente en algunos países desarrollados, pero en Chile aún está en etapa de investigación. Se basa principalmente en la aplicación de temperatura y presión a una mezcla que presenta comportamiento viscoelástico, como el caso de los termoplásticos derivados del petróleo (vírgenes o reciclados). Aunque actualmente los polímeros naturales presentes en los materiales lignocelulósicos se consideran sólo material de relleno o reforzante del compuesto, estos también pueden ser ablandados bajo ciertas condiciones de presión y temperatura. Según este comportamiento, también pueden ser utilizados mediante moldeo por inyección, extrusión o prensado en plano (Back E. and Salmén L. 1982. Glass transition of wood components holdimplications for molding and pulping processes Tappi Journal, vol. 65 N° 7; O/sson A.;Salmén L. , 1992. Viscoelasticity of in ~itu Lignin as Affected by Structure. AmericanChemical Society Press, pp 132-143; Moya C. and Reyes N., 2003. Sugar lignocellulosic composite: Influence of two saccharides into moulding as additive, J. Chil. Chem. Soc (48) N° 3,51-57.Una de las técnicas más poderosas para conocer la influencia de la temperatura sobre la capacidad de ablandarse y fluir de los polímeros lignocelulósicos y los efectos de su modificación química es mediante técnicas termomecánicas, específicamente el análisis mecánico dinámico (DMA) (Wetton R. 1983. Dynamic Mechanical Thermal Analysis of Polymer and Related System. In Developments in Polymer Characterization, Dawkins J. Applied Science Publisher. 5: 179-221; Birkinshaw C., Buggy G. and Henn G., 1986. Dynamic mechanical analysis of wood. J. of Mat. Sc. L., Vol. 5: 898-900). Esta propiedad de ablandarse y fluir de los materiales viscoelásticos depende de su composición química, principalmente de los compuestos amorfos y semiamorfos como lignina, taninos y carbohidratos de baja y alta masa molecular presentes en las paredes celulares y que pueden ser modificadas mediante procesos químicos y/o enzimáticos para aumentar su capacidad de ablandamiento y deformación plásticamente. Los cambios de esta propiedad viscoelástica pueden ser monitoreados mediante DMA con y sin Infra Rojo FT-IR (; Akerholm M. and Salmén L., 2001. Interactions between wood polymers studied by dynamic FT-IR spectroscopy. Polymer vol 42, 963-969', detectando las temperaturas de transición vítrea (Tg) asociada a cambios estructurales.Estas técnicas permitirán determinar las condiciones térmicas para disenar un adecuado proceso de moldeo por presión y temperatura utilizando mezclas con o sin plásticos sintéticos vírgenes o reciclados. Conocer estos principios mediante estas técnicas termomecánicas, permitirá generar una serie de investigaciones para proponer otras alternativas que sustituyan en parte algunos artículos actualmente elaborados con o sin plásticos derivados del petróleo, y proponga otros artículos con características biodegradablés y que provienen de desechos silvoagropecuarios y residuos sólidos urbanos.La información obtenida y la capacitación eh la utiliza

Clasificaciones

Código: FIA-FP-V-2006-1-A-047

Base fuente: Base de iniciativas FIA

7026748

4316748

2710000

Fecha inicio: 18/08/2006

Fecha término: 11/12/2006

115

5

0.3

Lugar de realización: Estocolmo (SIN INFORMACION) - Suecia

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