2021 LACCEI - Virtual Edition
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“Prospective and trends in technology and skills for sustainable social development”. “Leveraging emerging technologies to construct the future”. Virtual Edition. July 19 – 23, 2021
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Item Hidroxiapatita obtenida de hueso de Trachurus picturatus murphyi usado en biocompuesto de polietileno de alta densidad: Evaluación de propiedades térmicas y mecánicas de tracción(LACCEI Inc., 2021-07) Cubeñas Pérez, Mariana; Guillena Burga, Michelle; Lindsay Rojas, Meliza; Lescano, Leslie; Sánchez-González, Jesús; Vega Anticona, Alexander; Chávez Novoa, DannyEn el presente trabajo se usó hidroxiapatita (HA) obtenido de hueso de Trachurus picturatus murphyi (jurel) como relleno en biocompuestos a base de polietileno de alta densidad (HDPE: High Density Polyethylene) moldeado por extrusión. El objetivo de la investigación fue evaluar la influencia del porcentaje de HA (0%, 10%, 20%, 30% y 40%) en las propiedades mecánicas de resistencia a la tracción, módulo elástico y deformación máxima, así como la estabilidad térmica mediante análisis termogravimétrico TGA y la cristalinidad mediante calorimetría diferencial de barrido DSC de los biocompuestos para su posible uso en sustituciones y regeneraciones óseas. La obtención de HA fue llevada a cabo mediante método de síntesis térmica a 800 °C por 4 horas. La caracterización por espectroscopía infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) confirmó la formación de HA por síntesis térmica del polvo de hueso de Trachurus picturatus murphyi al identificar grupos funcionales en picos característicos. Los resultados de prueba mecánica indican que la resistencia a la tracción de los biocompuesto disminuye cuando se incrementa el porcentaje de HA, siendo el biocompuesto a 10%HA que consiguió el valor más alto de la resistencia obtenida en 25.93 MPa. En tanto que el módulo elástico aumentó hasta una rigidez de 376.19 MPa cuando se incrementa el porcentaje de HA con 40% HA. Finalmente la deformación máxima cae conforme aumenta el contenido de HA consiguiendo un valor mínimo de 13,72 % a 40% HA. La caracterización térmica en los biocompuestos HDPE-HA confirmaron un incremento en el grado de cristalinidad de la matriz de HDPE como consecuencia de la presencia de partículas de HA que actúan como agentes de nucleación y una ligera disminución de la Temperatura de fusión como consecuencia de formaciones de laminillas cristalinas más delgada en presencia de partículas de HA.Item Mauritia Flexuosa: Evaluación de agente de acople y porcentaje de refuerzo sobre energía de impacto y composición química en compuestos de matriz poliéster(LACCEI Inc., 2021-07) Flores Ramos, William; Saavedra Garate, Claudia; Lindsay Rojas, Meliza; Lescano, Leslie; Linares, Guillermo; Chávez Novoa, Danny; Vega Anticona, AlexanderEl presente trabajo evaluó el efecto del tratamiento alcalino (NaOH 0.5 M) y posterior tratamiento con agente de acople a diversas concentraciones (1, 2 y 3) % (v/v); además de diferentes porcentajes en peso de fibras en los niveles de (25, 30 y 35)%; esto, sobre la energía de impacto por unidad de área de los compuestos de resina poliéster Anypol 100 y fibras obtenidas de la especie Mauritia Flexuosa; el agente de acople utilizado fue N-(2a-aminoetilo)-3-aminopropilotrimetoxisilano. Las placas de compuestos se obtuvieron por moldeo a compresión (presión constante en todos los casos de 24 MPa). El proceso de moldeo permitió la obtención de placas de 130 mm x 80 mm x 3.4 mm; de estas se obtuvieron las muestras para el ensayo de impacto, las dimensiones de las muestras se tomaron de la norma EN ISO 179–1. Para efectos de comparación se realizó ensayo de impacto en muestras equivalentes a las mencionadas pero sin los tratamientos químicos mencionados además de ensayos del mismo tipo para la matriz poliéster sin refuerzo. El ensayo de impacto realizado en todos los casos fue de tipo Charpy; luego del ensayo se registró y evaluó las zonas de fractura de las muestras ensayadas mediante microscopia óptica, a fin de determinar el efecto tanto de los tratamientos químicos como del porcentaje en peso de las fibras utilizadas, de esta evaluación, se evidencia que el mayor efecto sobre la energía de impacto por unidad de área lo presento la variable porcentaje en peso de fibras, es decir los tratamientos químicos realizados no generaron mayor efecto en los valores de energía de impacto registrados. Los máximos valores de energía de impacto por unidad de área se obtuvo para los porcentajes en peso de 35% con fibras no tratadas (50.78 KJ/m2- FST) y con fibras tratadas al 2% de agente de acople (51.49 KJ/m2- FS2), estos datos ponen de manifiesto que si bien la adherencia fibra matriz mejora por efecto del agente de acople, no necesariamente la energía de impacto también mejora; además, de los ensayos de impacto mencionados, y con fines de comparación para las fibras se realizó la cuantificación de los principales compuestos químicos de estas, tanto en la condición de fibras tratadas y no tratadas, de este análisis químico, se evidencia la disminución del porcentaje de humedad ( se reduce la hidrofilidad inicial de las fibras), porcentaje de lignina, pero el incremento del porcentaje de celulosa de las mismas, también el proceso de caracterización de fibras se incluyó el uso de microscopia electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) a fin de evaluar los cambios superficiales de fibras y de la composición química de las mismas, se pudo relacionar la tendencia del análisis químico con las curvas FT-IR obtenidas, esto mediante la identificación de grupos funcionales; las curvas FT-IR permitieron además evaluar la presencia del agente de acople sobre la superficie de las fibras.Item Sansevieria Trifasciata: Efecto del NaOH sobre la modificación química, física y mecánica de fibras(LACCEI Inc., 2021-07) Vega Anticona, Alexander; Arévalo Aranda, Cesar; Lindsay Rojas, Meliza; Sánchez-González, Jesús; Linares, Guillermo; Chávez Novoa, DannyEl presente trabajo evaluó el efecto del incremento del porcentaje de hidróxido de sodio (7.5%; 12.5% y 25%) p/v, sobre la modificación en la composición química, propiedades mecánicas en tracción y temperatura de degradación en fibras individuales obtenidas de las hojas de la especie Sansevieria Trifasciata; de la especie mencionada, se extrajeron fibras mediante proceso manual por inmersión en agua, se determinó la masa de fibras extraídas a partir de una determinada masa de hojas (masa de recuperación); de las fibras obtenidas se seleccionó mediante estereoscopia muestras que se utilizaron tanto en el proceso alcalino (mercerización), en las secuencias de caracterización mecánicas, físicas y químicas, el criterio de selección fue la integridad superficial de las mismas. La caracterización de las fibras obtenidas incluyo la cuantificación de los componentes lignocelulósicos (lignina, celulosa y hemicelulosa); análisis termogravimétrico (TGA); evaluación de la superficies de fibras y medición de sección transversal mediante microscopía electrónica de barrido (SEM); uso de la técnica de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR); ensayo de tracción en fibras únicas (ASTM D 3379-89); para el ensayo de tracción de fibra única se realizó 11 repeticiones por nivel de estudio. De los resultados obtenidos podemos mencionar que el incremento del porcentaje de hidróxido de sodio en el rango evaluado, modificó la composición química inicial de las fibras obtenidas; disminuyó el porcentajes de lignina de 21.52% (FST-NT) a 16.62% (FST-25% NaOH), disminuyó el porcentaje de hemicelulosa de 15.01% (FST-NT) a 11.38% (FST-25% NaOH); incrementó el porcentaje de celulosa de 55.20% (FST-NT) a 59.32% (FST-25% NaOH); en el mismo sentido, incrementó los valores de resistencia a la tracción de fibras individuales, de 344.89 MPa (FST-NT) a 598 MPa (FST-7.5 % NaOH); 569 MPa (FST- 12.5% NaOH) y 432 MPa (FST-25% NaOH), así mismo, se incrementó los valores temperatura de inicio, final y media de degradación de las fibras obtenidas; de 280°C (FST-NT) a 288°C (FST-25% NaOH); de 423°C (FST-NT) a 434°C (FST-25% NaOH); de 350°C (FST-NT) a 356°C (FST-25% NaOH); respectivamente; por otro lado, disminuyó los valores de los porcentaje de humedad de las fibras obtenidas, de 10.20% (FST-NT) hasta 5.54% (FST-25% NaOH); además de que disminuyó el tamaño de la sección transversal e incremento la rugosidad superficial de las fibras obtenidas.