articulo 1 tratamiento superficial fibra de retamo liso

8/18/2019 Articulo 1 Tratamiento Superficial Fibra de Retamo Liso

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Metodología para acoplamiento de fbra natural

con silanos

Coupling methodology or natural fber silane

Arnoldo E. Delgado1,2 illiam Aperador1 y !scar "alacio1

1. Universidad Militar Nueva Granada2. Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito

Bogotá Colombia

Autores#

!rnoldo E. "elgado. M. #c. U. de los !ndes. $ro%esor Escuela Colombiana de Ingeniería JulioGaravito & Universidad Militar Nueva Granada. E 'mail( arnoldo.delgado)unimilitar.edu.co

*illiam !+erador $,.". Universidad del -alle. $ro%esor Universidad Militar Nueva Granada. Email( /illiam.a+erador)unimilitar.edu.co

0scar $alacio. M. #c. U. Nacional de Colombia. $ro%esor Universidad Militar Nueva Granada. Email( oscar.+alacio)unimilitar.edu.co

$esumen

a bra de retamo liso (Teline Monspessulana) de tama3o de +artículacom+rendido entre 4551255 6m %ue sometida al +roceso demerceri7aci8n. $osteriormente la bra %ue anali7ada mediante

es+ectrosco+ia de in%raro9o +or trans%ormada de :ourier ;: &microsco+ia de barrido electr8nico ;#EM>. os análisis arro9aroncambios en la mor%ología de la +artícula así como la eliminaci8n desustancias altamente ,idro%ílicas como ,emicelulosa. El tratamientode merceri7aci8n es ?til +ara modicar la su+ercie de la bra con eln de me9orar su com+atibilidad en me7clas con +olímeros.

"alabras cla%e#Merceri7aci8n :ibra natural #EM :.


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(. (ntroducci)n

os materiales com+uestos se ,an desarrollado con el n de obtenermateriales con una combinaci8n de +ro+iedades @ue di%ícilmente seencuentran en los cerámicos +lásticos o metálicos. Entre los ti+os dere%uer7o em+leados se encuentran las bras naturales las cuales seusan con un tama3o entre 1 & A mm 1. Estas son de ba9o +eso+rovienen de %uentes renovables son biodegradables 2 A.Características @ue son de gran interDs en investigaciones @ue buscan

incor+orar estas bras en diversas clases de matrices desarrollarmateriales biodegradables & disminuir la de+endencia de recursos norenovables. os *$C ;*ood $lastic Com+ositions> son un e9em+lo deestos materiales la matri7 +olimDrica ;%ase continua> es re%or7ada conbra natural ;%ase discreta>. a incom+atibilidad entre estas %ases matri7;,idro%8bica> & bra ;,idro%ílica> es un +roblema @ue a%ecta las+ro+iedades mecánicas del material nal.$ara me9orar la ad,esi8n inter%acial bramatri7 se ,a desarrollado unaserie de tratamientos su+erciales. a merceri7aci8n es un tratamientoalcalino @ue rom+e enlaces de ,idr8geno +resentes en la estructura@uímica de la bra & remueve lignina cera & aceites com+uestos @ue

recubren la su+ercie eterna de la +ared celular F. El ti+o &concentraci8n de la soluci8n alcalina la tem+eratura de +roceso laduraci8n del tratamiento la es+ecie vegetal %uente de la bra sonvariables @ue a%ectan la e%ectividad de la merceri7aci8n.

El tratamiento se reali7a +ara retirar di%erentes im+ure7as de la bra &aumentar el área su+ercial de la misma .

a reacci8n @ue se lleva a cabo se +resenta a continuaci8n(

+¿+ H 2O+ [ Impurezasde la superficie ]

−¿ Na¿

Cell−OH + NaOH→Cell−O¿

El ob9etivo de este estudio es evaluar la inHuencia del tratamientosu+ercial ;merceri7aci8n> de la bra de =etamo iso ;Telinemonspessulana (L.) K. Koch> sobre la mor%ología de la +artícula.

((. Materiales y M*todos

Materiales

a bra natural de =etamo iso ;Teline monspessulana> ,idr8ido desodio ácido acDtico glacial agua destilada.


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Procedimiento

Tratamiento superfcial de la fbra de Retamo Liso:

#e recolectaron 1555 gramos de bra de =etamo iso +rovenientes de

la sabana de Bogotá. El e@ui+o utili7ado +ara la reducci8n de tama3o%ue un molino de martillos marca "$M Junior N0GUEI=! con A55 r+m& A $ de +otencia ;ver gura 1>. El tama3o de la bra escogido estuvoen el intervalo entre 4551255 6m.

:ig. 1. ;a> Molino de martillos em+leado en la investigaci8n ;b> :ibra molida &tami7ada.

El tratamiento de Merceri7aci8n %ue llevado a cabo en un vaso de

+reci+itados. gramos de bra %ueron sumergidos en 125 ml de soluci8nde Na0 al A5 durante 2 ,oras a 2AK C con agitaci8n manual cada 1minutos. $osteriormente la bra %ue lavada con soluci8n de ácido acDticoal 1 con el n de neutrali7ar el +. :inalmente se reali78 el secado enun ,orno con recirculaci8n %or7ada Luinc& ab 21 ' 25 durante 2A,oras a 155K C. El contenido de ,umedad nal %ue 51.

Métodos de Análisis

FT-IR:

a bra %ue +ulveri7ada +or medio de en%riamiento con nitr8geno lí@uido& +osterior trituraci8n se me7cl8 1 mg de bra con 45 mg de bromuro de+otasio de alta +ure7a +ara obtener la ventana de OBr. El intervalo delongitud de onda esta entre los F555 a F55 cm1 en un e@ui+o NIC0E<i#15 serie( #PN( !OQ255RS las grácas se e+resan en absorbancia en%unci8n de la longitud de onda.

SM:

a mor%ología de la bras sometidas a los +roceso de merceri7aci8n &aco+lamiento con #C! %ueron observadas en el microsco+io :EILU!N

magnicaci8n de F555. El tratamiento de metali7aci8n su+ercial de lasbras se reali78 con el metali7ador Bal7ers #"C 55 logrando una


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+elícula de oro+aladio con es+esor a+roimado de nm.

(((. An+lisis y Discusi)n de $esultados

Morología de la "artícula

El análisis #EM en la imagen de la gura 2;a> +ermite visuali7ar la +aredde la bra antes del tratamiento la cual se ve lisa & +oco +orosa laimagen 2;b> se a+recia una ma&or +orosidad.

:ig. 2. Imagen #EM. ;a> :ibra antes del tratamiento ;a>V ;b> :ibra des+uDs del

tratamiento ;b> a FS5.

:ig. A. Imagen #EM. ;a> :ibra antes del tratamiento 2A55 ;b> :ibra des+uDs del

tratamiento 2F5.

!l aumentar las imágenes #EM ,asta 2A55 & 2F5 se visuali7a en lagura A;a> una su+ercie desordenada & con +resencia de im+ure7as


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;encerradas con ro9o> en la gura A;b> @ue muestra la bra des+uDs deltratamiento se ve una su+ercie con menos im+ure7as & una su+erciemás uni%orme el cual es el e%ecto es+erado de la merceri7aci8n.

An+lisis -($

En la :igura F se a+recian los :


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$eerencias

1 C8rdoba C. Mera J. Martíne7 ". =odrígue7 J. 2515. !+rovec,amiento de

+oli+ro+ileno & +olietileno de alta densidad reciclados re%or7ados con bra

vegetal . =evista Iberoamericana de$olímeros. 11 F1 ' F2.

2 Nabi ". Jog J. 1SSS. Natural ber +ol&mer com+osites( a revie/.

!dvances in +ol&mer tec,nolog&. 14 A1 ' ARA.

A *estman M.$. :ield .#. #immons O.. add,a #.G. Oa%ent7is

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